При организации Томского технологического института кафедра начертательной геометрии и графики не была создана. Проведение занятий по графическим дисциплинам поручалось отдельным преподавателям, которые подчинялись деканам отделений. Первая лекция по начертательной геометрии была прочитана инженером-технологом Валентином Николаевичем Джонсом 28(16) октября 1900 г.

В 1930 г. на базе института было создано 11 самостоятельных отраслевых институтов. Проходившая в этот период реорганизация коснулась и организации работы по преподаванию графических дисциплин. Была создана кафедра начертательной геометрии и черчения (позднее – начертательной геометрии и графики). Первым заведующим кафедрой был назначен доцент С.А. Соколов, который заведовал кафедрой с 1930 по 1937 гг. С 1937 года в течение 35 лет кафедрой заведовал Л.С. Скрипов. В связи с тяжелой и продолжительной болезнью Леонида Степановича в декабре 1972 г. заведование кафедрой поручается старшему преподавателю И.Ф. Селяевой, с 27 августа 1973 г. – старшему преподавателю Б.Л. Степанову, с декабря 1981 г. – доценту Л.М. Седокову, а с октября 1986 г. вновь Б.Л. Степанову.

В разные годы на кафедре работало разное количество преподавателей. В 1945 г. – 7 человек, в 1950 г. – 25, 1960 г. – 39, в 1970 г. – 40, в 1975 г. – 46. Но уже на следующий год штат кафедры был 35 человек. Такое резкое сокращение численности преподавателей было вызвано тем, что с сентября 1974 г. обучение студентов стало проводиться по новым учебным планам, которыми предусматривалось значительное сокращение числа часов, отводимых на изучение графических дисциплин. Позднее учебные планы несколько раз менялись, что отражалось на штатном расписании кафедры. В настоящее время численный состав кафедры составляет 30 человек.

Весной 1992 г. в университете был создан компьютерный класс, и студенты получили возможность учиться выполнять чертежи, работая на персональных ЭВМ. В настоящее время занятия по разделу «Компьютерная графика» проходят в двух компьютерных классах.

С осени 1970 г. на базе кафедры, на факультете повышения квалификации преподавателей (ныне Институте инженерной педагогики) начались занятия по специальности «Начертательная геометрия и инженерная графика», позднее – «Инженерная и компьютерная графика». В Томске повышали свою квалификацию преподаватели с разных концов страны, больше всего из вузов Сибири, Урала и Дальнего Востока.

С открытием в университете Института международного образования преподаватели кафедры ведут занятия со студентами этого института, в том числе и на английском языке.

Ежегодно кафедра проводит четыре студенческих университетских олимпиады по графическим дисциплинам и принимает участие в областных соревнованиях. В 1999 г. команда университета на Всероссийской студенческой олимпиаде в общем зачёте «Инженерная и компьютерная графика» заняла второе место. Научно-методическое направление работы кафедры в настоящее время – применение новых информационных технологий в учебном процессе.

1 июня 2010 г. в соответствии с утвержденной приказом Минобрнауки от 17 ноября 2009 г. № 613 Программой развития ГОУ ВПО "Томский политехнический университет" на 2009-2018 годы кафедра была выведена из структуры Машиностроительного факультета (МСФ) и введена в состав Института кибернетики (ИК).