本校創於民國三十年四月一日,原係「台南州立台南工業學校」,位於現在台南市永康區,初設機械、電氣、應用化學、土木、建築五科,招收國民學校畢業生,修業年限為五年,因值二次世界大戰五年課程濃縮為四年,首任校長為日人後藤魯一。

 民國三十四年台灣光復,改稱為「台灣省立台南工業職業學校」,修業年限為三年,並將電氣科改為電機科,應用化學科改為化工科。由角田桃太郎先生接任校長,於年末由林全興先生代理校務,學校規模粗具。

民國三十五年初級部停招新生,開辦高級部五班,至三十七年秋始為完全高級部,共計二十五班。省府派陳重先生接任校長。

民國三十八年六月由辛仙椿先生接任校長。

民國四十年九月,奉令改稱為台灣省立台南高級工業職業學校。

民國四十二年二月,校長張宗炘先生蒞任,就原有職校基礎積極擴充教學設備。

民國四十四年八月,省立台南工學院附設工業職業學校併入本校,並開始實施單位行業訓練,加強實習,培養專業技能,將機械科改為機工科,電機科改為電工科,增設建築木工科。

民國四十七年七月,土木、化工兩科奉令停止招收新生,改設製圖科,並附設工業職業補習學校,分設機械、電機、化工、土木四科,招收新生五班。

民國四十八年秋奉令附設技藝訓練中心,開辦車床、電訊、化工分析、建築製圖四班,訓練校外失學青年。

民國四十九年七月,土木、化工兩班奉令停辦,另增設建築泥工科,與原有機工、電工、建築木工及製圖等五科全部受單位行業訓練。

民國五十年將技訓中心調整為車床、摩托車修理、建築土木測繪、汽車駕駛、電氣修理等五科,全校共計三十一班。

民國五十一年建築木工、建築泥工兩科奉令合併為建築工科。

民國五十二年增設電子修護科。

民國五十三年增設化驗科、汽車修護科,各招收新生一班。

國五十五年增設建築製圖科,原設有機工、電工、建築工、電子修護、化驗、汽車修護。共計七科,二十八班,補校五科十班。

民國五十六年化驗、電子修護兩科增收女生。設有機工、電工、建築工、建築製圖、電子修護、化驗、汽車修護七科,共三十一班,補校三科九班。

民國五十七年增設板金工科及航空機具修護科,原設有機工、電工、建築工、電子修護、化驗、機械製圖、建築製圖、汽車修護等八科,日校共三十五班,補校為三科九班。

民國五十八年設有機工、電工、建築工、電子修護、化驗、機械製圖、建築製圖、汽車修護、板金工科及航空機具修護科等十科,日校共四十一班,補校為三科九班。

民國五十九年設有機工、電工、建築工、電子修護、化驗、機械製圖、建築製圖、汽車修護、板金工科及航空機具修護科等十科,日校共四十六班。

民國六十年增設鑄工科。

民國六十一年增設空中教學補習學校,日校為十一科五十班,補校三科九班。

民國六十三年張校長退休,省令高明敏先生接任。設有機工、電工、建築工、電子修護、化驗、機械製圖、建築製圖、汽車修護、板金工科、航空機具修護科、鑄工科等十一科,日校共五十一班,補校為三科九班,空中補校二科四班。

民國六十四年興建汽車科、鑄造科、建築製圖科實習工廠

民國六十六年興建司令台(一樓為體育組辦公及器材室)。

民國六十七年興建校長宿舍。

民國六十九年興建自強館、圓形教學大樓。

民國七十一年八月高校長奉准退休,省令前台灣教育學院職業教育學系系主任袁福洪教授接任校長。

民國七十一年附設工業職業補習學校改附設工業職業進修補習學校

民國七十一年起陸續興建單身宿舍、板金科後棟科館、化工科館、力行大樓、機械科館、小圓教室、圖書館、C棟教學大樓、電機資訊館、飛修科館

民國七十二年化驗科改為化工科、航空機具修護科改為飛修科、附設工業職業進修補習學校設延長國教班。

民國七十六年增設資訊科。

民國七十七年機工科改為機械科、電工科改為電機科、建築工科改為建築科、板金工科改為板金科

民國八十二年八月袁校長退休,原省立東勢高工蔡本全校長奉派接掌本校。

 

民國八十三年電子修護科改為電子科、汽車修護科改為汽車科、鑄工科科改為鑄造科

民國八十四年延教班改為實用技能班。

民國八十四年起陸續興建E棟教學大樓、學生宿舍、D棟教學大樓、綜合活動中心、鑄造製圖館

民國八十九年二月一日改隸國立,校名改為國立台南高級工業職業學校。原附設工業職業進修補習學校改名為附設工業職業進修學校

民國八十九年建築製圖科改為土木科、機械製圖科改為製圖科,日校設機械、電機電子、建築、化工等四群十二科 ( 機械、製圖、汽車、板金、鑄造、飛機修護、電機、電子、資訊、建築、土木、化工 ),計六十班。並成立綜合職能科。

民國九十一年二月,蔡校長退休,教育部中部辦公室核定教務主任廖茂枰老師兼任代理校長。
民國九十一年八月一日,原國立玉里高中鐘長生校長,遴選接掌本校。配合永續校園打造綠能校園

民國九十五年八月一日,鐘校長調任北斗家商,由原國立白河商工李燦榮校長,遴選接掌本校。

民國九十七年興建汽車、飛修科館及積極進行圓形教室補強工程,維護師生上課安全。

民國一零三年八月一日,李校長屆齡退休,原國立台南二中王榮發校長,遴選接掌本校。同年十一月營建科技館落成。目前日間部設有五群十二科,共六十班及職能科六班。進修學校編制班每個年級四班,實用技能學程有汽車科、機械電腦繪圖科、建築電腦繪圖科。王校長到任以來,擘畫鴻圖訂定長期發展計畫,銳意革新,充實教學設備,加強道德修養教育,並積極著手進行美化校園工作,讓本校學子能擁有優雅且舒適的讀書環境,使學生身心健全成長,知能充分發展,奠定其敬業、樂群、負責、合作之基本能力及價值體系。