Foi fundado em 1852, no período de ascensão do liberalismo português, pela força de uma ideia de progresso: Portugal, país com uma estrutura predominantemente rural e de serviços, precisava de dar um passo em frente. Foi Fontes Pereira de Melo, ministro das Obras Públicas, do Comércio e da Indústria, quem lançou o primeiro sistema público de ensino industrial, assente na ideia de educação para o desenvolvimento, onde a nossa matriz, a Escola Industrial do Porto foi uma das duas primeiras, em confronto com a Academia Politécnica, cuja referência era o modelo elitista, academista e retórico da Universidade de Coimbra que, incapaz de responder às necessidades emergentes, vinha sendo contestado pelos intelectuais mais esclarecidos.
Em 1864, sob a égide do Ministro Conselheiro João Chrysostomo de Abreu e Sousa, efectua-se uma ampla reforma e expansão do ensino industrial. O ensino "superior" industrial é, então, dividido em duas partes: a primeira, incluía formação geral comum a todas as artes, ofícios e profissões industriais, integrando duas componentes: o ensino teórico, ministrado na Escola, e o ensino prático, ministrado nas oficinas do Estado ou, sob acordo, em fábricas particulares; a segunda incluía o ensino especializado de certas artes e ofícios, e também de diversos serviços públicos tais como obras públicas, minas e telégrafos.
No âmbito desta reforma a Escola Industrial passa a Instituto Industrial do Porto , formando "mestres", "condutores" e "directores de fábrica".
Em 1881, durante a visita ao Porto do Rei D. Luís, o então Ministro do Reino Tomás Ribeiro, e o Ministro das Obras Públicas Rodrigues de Freitas, propuseram a fusão das duas escolas de topo do ensino industrial - a Academia Polytéchnica do Porto e o Instituto Industrial do Porto - numa só, denominada Instituto Polytéchnico do Porto.
O Conselho Escolar, considerando que tal projecto era contrário ao seu percurso histórico - recusa o projecto de fusão com a Academia Polytéchnica, assim dando corpo a uma cultura institucional que perdura até hoje: ensinar, não só, o saber conhecer, mas, também, o saber fazer.
Durante todo o período da I República discutiu-se se Portugal deveria ser, essencialmente, um país de indústrias ou um país agrícola, diluindo-se nesta indecisão a definição de uma política industrial que se ia afirmando no exterior. E o advento do Estado Novo não altera significativamente o status quo. Mantém-se assim uma situação de grande indefinição, que há-de perdurar até quase aos nossos tempos.
A estrutura do ensino industrial reflectirá isso mesmo: só entre 1947 e 1950 se redefine o papel dos Institutos Industriais no âmbito de uma reformulação do ensino industrial, colocando-os no vértice da estrutura de ensino industrial, classificando o seu ensino de "técnico médio no ramo industrial", tendo como objectivo a formação de agentes técnicos de engenharia em todas as especialidades clássicas, dotados de um perfil que lhes possibilita a entrada directa no sistema produtivo no desempenho das funções operacionais de topo necessárias ao nascente desenvolvimento industrial.
Em 1974, através do decreto-lei 830/74 de 31 de Dezembro converteram-se os Institutos Industriais em Institutos Superiores de Engenharia.
No preâmbulo deste decreto-lei reconhece-se que "os Institutos Industriais são escolas com um longo passado que formaram gerações de profissionais que, indiscutivelmente, deram um fundamental contributo para o desenvolvimento da indústria portuguesa".
É pois no âmbito deste reconhecimento que os Institutos são inseridos na estrutura do ensino superior, como Escolas independentes dotadas de personalidade jurídica e autonomia administrativa, convertendo-se o Instituto Industrial do Porto no actual Instituto Superior de Engenharia do Porto, habilitado à concessão, entre outros, dos graus de bacharel e de licenciado em engenharia, a que correspondem os títulos profissionais de engenheiro técnico e engenheiro.
Em 1989 o Instituto Superior de Engenharia do Porto é integrado no subsistema de Ensino Superior Politécnico, passando o seu modelo de formação a integrar dois cursos distintos: o bacharelato, com a duração de três anos, e os Cursos de Estudos Superiores Especializados, com a duração de dois anos e acesso por concurso documental, que, em conjunto com um bacharelato com ele coerente, conferia o diploma de licenciatura.
Em 1998, no âmbito de uma nova reforma do ensino superior politécnico, o ISEP passa a ministrar as actuais licenciaturas bietápicas, caracterizadas pela sua estruturação em dois ciclos - o bacharelato com a duração de três anos - o que possibilita a inserção no mercado de trabalho, seguido de um segundo ciclo de dois anos - frequentado essencialmente em regime pós-laboral - para a obtenção da licenciatura.
Em 2006, por força da adesão de Portugal à Declaração de Bolonha, o ISEP disponibilizou um novo Plano de Estudos, constituído por licenciaturas e mestrados nas diversas áreas da Engenharia, assim iniciando um novo ciclo da sua já longa história.
Em 2008, Aníbal Cavaco Silva, Presidente da República Portuguesa, enaltece a qualidade do trabalho desenvolvido no ISEP, durante o Roteiro para a Ciência. A passagem pelo ISEP constituiu a primeira visita oficial de um chefe de Estado português a um instituto politécnico. O ISEP atribuiu o primeiro grau de mestre pós-Bolonha.
Perpetua-se o lema "Saber Fazer".