სატრანსპორტო სისტემებისა და მექანიკის ინჟინერიის ფაკულტეტი დაფუძნდა საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის აკადემიური საბჭოს 2021 წლის 24 ივნისის №01-05-04/75 და წარმომადგენლობითი საბჭოს (სენატის) 2021 წლის 30 სექტემბრის №01-06-02/37 დადგენილებების საფუძველზე და ის ჩამოყალიბებულია სატრანსპორტო და მანქანათმშენებლობის ფაკულტეტის ბაზაზე, რომელიც 2006 წლიდან ფუნქციონირებდა ორი - სატრანსპორტო ფაკულტეტისა და მექანიკა-მანქანათმშენებლობის ფაკულტეტის ბაზაზე.   

სატრანსპორტო სისტემებისა და მექანიკის ინჟინერიის ფაკულტეტის ისტორია იწყება 1928 წელს, როდესაც პირველად დაფუძნდა მექანიკა-მანქანათმშენებლობის ფაკულტეტი, რომელმაც სტუდენტთა პირველი ნაკადი მიიღო იმავე წელს. სატრანსპორტო ფაკულტეტი დაარსდა 1959 წელს, როდესაც საქართველოს პოლიტექნიკურ ინსტიტუტს შეუერთდა თბილისის რკინიგზის ტრანსპორტის ინჟინერთა ინსტიტუტი. ასევე ავტომექანიკური ფაკულტეტი დაარსდა და სტუდენტთა მიღება დაიწყო 1971 წელს და 1978 წელს გადაკეთდა საავტომობილო-საგზაო ფაკულტეტად. 1990 წელს საავტომობილო-საგზაო ფაკულტეტისა და სატრანსპორტო ფაკულტეტის ბაზაზე დაარსდა სატრანსპორტო ინსტიტუტი, რომელსაც 1995 წლიდან ეწოდა სატრანსპორტო ფაკულტეტი.

2006 წელს სატრანსპორტო ფაკულტეტი და მექანიკა-მანქანათმშენებლობის ფაკულტეტები გაერთიანდა და ამ მათ ბაზაზე დაარსებულ სატრანსპორტო და მანქანათმშენებლობის ფაკულტეტს, 2021 წელს შეეცვალა დასახელება და ეწოდა სატრანსპორტო სისტემებისა და მექანიკის ინჟინერიის ფაკულტეტი და ის ამჟამად ამ სახელით ფუნქციონირებს.