工业工程的历史大致分为四个阶段：
第一个阶段叫科学管理阶段。实际上科学管理就是上个世纪初工业工程这个学科的名称，20年代之后，由于种种原因改称为工业工程。工业工程的第一个阶段或奠基阶段，有两个人对工业工程产生重要影响的：一个是泰勒，一个是吉尔布雷斯°，当然还有其他人，如甘特发明了’甘特图’，福特装配了第一条流水生产线等等。
第二个阶段叫管理科学阶段。这个阶段的主要特征从原来的基于经验的越来越强调基于科学的研究，其标志就是运筹学的广泛应用。在二战中大量的运筹研究，在50年代被大量的应用于工业工程的基本方法中。在这个阶段人们注意的视野从作业或作业单元◇转向作业系统，各种先进的计划与调度理论广泛地运用于制造业、运输仓储业、服务业等各行各业，对社会的发展起到了重要作用。
第三个阶段是到60年代以后工业工程比较重要的事件就是质量革命。在20年代人们把效率和成本看的最重要。到50~60年代，随着日本产品进入到美国人们才发现质量问题非常重要，这个时期质量变成工业工程的一个重要的研究目标，发明了诸多重要的方法，这些方法直到今天还是非常的行之有效。这个阶段最著名的人物就是戴明，质量学家，他成名于日本，在日本企业推广他的方法，取得了极大的成功，甚至打败了美国的产品。
第四个阶段是80年代以后，现代工业工程。最主要的突破源于信息技术的突破和系统论的方法。信息技术的突破对于工业工程的影响在于两点：第一点在于传统上我们不能求解的问题，我们可以求解了。另一个影响是仿真技术的应用。
