Bölümün kökleri Prof. Faruk Akün’ün 1949 yılında Takım Tezgahları Kürsüsü’ne atanması ve bu kürsü kapsamında Fabrika Organizasyonu dersini vermesine dayanır. Daha sonra Makina Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü'nde Prodüksiyon opsiyonunun kurulması Bölüm’ün kurulmasındaki önemli kilometre taşını oluşturmaktadır. 1963-1964 öğretim yılında ise İTÜ Senatosu Endüstri Mühendisliği Öğretimi'nin bir bölüm/şube veya bir fakülte olarak organize edilmesinin uygunluğunu araştırmak üzere bir komisyon görevlendirmiştir. Bu komisyon raporunda fakültenin mutlaka kurulmasını, ancak öncelikle bir bölüm/şube kurulmasının daha doğru olduğu bilgisi Senato’ya 1968 yılında sunulmuştur. Sanayi Mühendisliği bölümü ile ilgili ilk karar ise 08.05.1968 tarihinde Makina Fakültesi Fakülte Genel Kurulu'nda alınmıştır. Makina Fakültesi Genel Kurulu’nda ve 1969 yılı İTÜ Makina Fakültesi Profesörler Kurulu tutanağında da Sanayi Mühendisliği bölümüne/şubesine öğrenci alınmasından
bahsedilmektedir. Bu dönemde yapılan görüşmelerde, öğrencilere Sanayi Mühendisi unvanının verilebilmesi için gerekli yönetmelik düzenlemeleri ve kadro şartlarının yerine getirilememiş olması dolayısıyla Sanayi Mühendisliği şubesinin açılmasının mümkün olamayacağı ve üniversitenin ikili öğretime (Lisans + Yüksek Lisans) geçmesi sırasında bölümün diğer şubelere paralel şekilde öğretime başlamasına karar verilmiştir. 1968 yılındaki şartların 1969-1970 öğretim yılında, İTÜ'nün dört yıllık eğitime geçişiyle sağlanmasına bağlı olarak; daha önce Makina Fakültesi bünyesinde yer alması öngörülen Sanayi Şubesi 20 öğrenci ile eğitim vermeye başlamıştır. 1973-1974 öğretim yılında da Mühendislik Mimarlık Lisans Sonrası (MMLS) eğitimine başlanmıştır.
Cumhuriyetin 50. yılı, İTÜ' nün 200. kuruluş yılı için hazırlanmış olan dokümanlarda, İTÜ Ayazağa yerleşkesinde 1972-1984 yılları arasında kurulması planlanan fakülteler içinde Endüstri Fakültesi'nin de adı geçmektedir. İstanbul Teknik Üniversitesi Senatosu tarafından Sanayi Mühendisliği öğretimi için yön ve onay verilmesinden sonra Makina Fakültesi’nde yapılan görüşmeler sonucunda Endüstri Mühendisliği Fakültesi’nin kurulmasına karar verilmiştir. Fakat daha sonra Endüstri Mühendisliği Fakültesi yerine, Temel Bilimler Fakültesi altında yer alan İşletme öğretim üyeleri birlikte Endüstri-İşletme Fakültesi’nin kurulması için çalışmalar başlatılmıştır.
1982 yılında 2547 sayılı YÖK kanunu çıkana kadar Sanayi Mühendisliği Bölümü, Makina Fakültesi'nin bünyesinde lisans ve yüksek lisans eğitimleri vermeye devam etmiştir. Bu kanunun çıkmasıyla birlikte fakültelerin yeniden organize olması durumu ortaya çıkmıştır. Bu tarihte, İşletme Mühendisliği Fakültesinin adı İşletme Fakültesi olarak değiştirilerek, İşletme Bölümü ve Endüstri Mühendisliği Bölümü (eski Sanayi Mühendisliği Bölümü) bu fakültenin çatısı altında eğitim vermeye başlamıştır.