Первый набор на специальность "Промышленная теплоэнергетика" был осуществлен в 1955 году по инициативе профессора Бутакова И.Н., а образование кафедры – в 1960 г.
С 1994 г. решением Совета ТПУ кафедра была объединена с кафедрой теоретической и общей теплотехники (основанной в 1935 г. под руководством профессора Фукса Г.И.) и получила название кафедры теоретической и промышленной теплотехники.
Подготовлено более 2000 инженеров–промтеплоэнергетиков, 9 профессоров и докторов наук, около 40 кандидатов наук.
На кафедре обучаются 2 лауреата премии Томской области, лауреат премии Государственной думы области, стипендиаты Президента РФ, Ученого Совета ТПУ и факультета, ЮКОСА и мэра г. Томска.
Основные научные направления: новые методы и средства экономии энергоресурсов и экологические проблемы энергетики; исследования тепловых процессов и оптимизация теплоэнергетических установок и систем.
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 Теплоэнергетического фаультета (ТЭФ) и введена в состав Энергетического института (ЭНИН).