筹建时期
1978年9月10日，原国家计量总局的上级部门国家科委抓住时机，向国务院提出筹办计量专业方面的学校。
同年10月5日，国务院批准在杭州新建一所中等计量专业学校，目标是为全国培养既有一定理论基础，又有较好实际操作技能的计量技术人员。
1979年9月1日，杭州计量学校筹建处启用印章，开始了筹建工作，办公地点设在曙光路黄龙洞口的浙江省计量局内。学校的人事工作暂时由浙江省科委代管，其他业务工作由省标准计量局代管。
1980年7月2日，杭州计量学校的校址定点在西湖区古荡公社境内的和尚圩（教工路以西，天目山路以北）。杭州计量学校为中等专业学校，属地师级单位，教职工300人，在校生规模1200人，设置5个专业，从全国招收毕业生，学制三年。
杭州计量测试专科学校时期
1982年初，原国家计量总局向国家计委、教育部提出筹建计量测试学院，培养高级计量科技人才的报告。
1983年5月18日，教育部发文通知国家经委（当时国家计量局为国家经委下属的二级局） ，国务院已批准在杭州筹办计量测试专科学校（属高等专科学校），设置几何量计量与测试等五个专业，学校规模750人，学校由国家经委与浙江省双重领导，以国家经委为主。
1983年12月，国家计量局两次请示教育部和国家计委，要求在1984年秋季正式招生，并将原申报的"计量测试专科学校"校名改为"计量专科学校"。
1984年2月，教育部批复同意国家计量局的请示。
1984年8月，计量专科学校招收首批大专学生计257人。
1985年8月，招收首批函授专科学生136人。
中国计量学院时期
1985年3月，原国家计量总局根据计量科技队伍知识老化、高级计量人才严重匮乏的现状，向国家教委提出建立本科学院。经过严格的专业评审论证，1985年10月18日，国家教委批准建立中国计量学院。中国计量学院以计量专科学校为基础建立，继续实行国家计量总局与浙江省人民政府双重领导以局为主的领导体制；学校规模为3000人；在发展规模中，专科生要保持一定比例。
1986年8月，招收首批本科生200名；1988年学院与中国计量科学研究院联合招收研究生5名1989年10月，首次招收法国留学生2名。另外，学院还承担起计量系统各类中短期培训班的任务，逐步成为全国计量系统在职干部参加继续教育、扩充知识的基地。
2000年5月，经国务院批准，我院管理体制由国家质量技术监督局管理调整为中央与浙江省共建，以浙江省管理为主。为了适应国家和浙江省经济发展的需要，提出了到2005年建成万人大学的目标。
2000年，学院取得浙江省政府的重点扶持，首批进入了下沙高教园区。省政府同意我校新校区工程征地1180亩，投资5.35亿元，规划建设校舍面积21万平方米。新校区的建设，为学院建设万人大学提供了的发展空间和教育资源。
2003年8月学校整体搬迁至杭州下沙高教园区办学。
2003年9月经国务院学位委员会批准，学校被新增列为硕士学位授权单位。经浙江省学位委员会审批，光学工程、测试计量技术及仪器、检测技术与自动化装置等三个学科新增列为硕士学位授权学科。
2015年，拟更名为中国计量大学。
中国计量大学
2015年10月16日成功通过投票更名为中国计量大学。
2016年3月1日，教育部发文《关于同意中国计量学院更名为中国计量大学的函》，同意中国计量学院更名为中国计量大学，学校系多科性本科学校，以本科教育为主，同时承担研究生培养任务。
2016年3月28日，浙江省人民政府发文通知，中国计量学院更名为中国计量大学。4月6日，学校举行揭牌仪式，中国计量大学新校名正式启用。
2017年4月，浙江省人民政府、国家质量监督检验检疫总局联合签署了《关于共建中国计量大学的协议》，这标志着学校正式跨入“省部共建”高校行列。
2018年2月，义乌市人民政府与中国计量大学签订了全面合作协议，双方将合作迁建中国计量大学现代科技学院、共建中国计量大学国际标准化学院、大学科技园、国家技术标准创建示范中心等创新创业载体。办学规模为全日制在校生6000人，远期全日制在校生规模8000人以上。
2018年3月，中国计量大学新增8个硕士学位授权一级学科：哲学、法学、马克思主义理论、数学、生物学、计算机科学与技术、机械工程、安全科学与工程。新增6种硕士专业学位授权类别：国际商务硕士、法律硕士、汉语国际教育硕士、药学硕士、公共管理硕士、艺术硕士。
2018年5月初，学校与义乌市签署合作迁建中国计量大学现代科技学院协议书。5月20日，全球首个“一带一路”标准化教育与研究大学联盟在中国计量大学成立。
2019年1月30日，浙江省人民政府办公厅发函省教育厅、省发展改革委、省财政厅（浙政办函〔2019〕15号），同意中国计量大学现代科技学院迁建至义乌市。
办学条件
院系专业
截止至2019年2月，中国计量大学共建有机电工程学院、计量测试工程学院、信息工程学院、光学与电子科技学院、材料科学与工程学院、质量与安全工程学院、经济与管理学院、理学院、生命科学学院、法学院、人文社科学院、外国语学院、艺术与传播学院、标准化学院、马克思主义学院、量新学院、成人（继续）教育学院、体育军事部、工程训练中心等19个学院（部）和1个独立学院（中国计量大学现代科技学院），开设52个本科专业，涵盖工学、理学、管理学、法学、文学、经济学、医药学、农学、艺术学等九大学科门类。
| 二级学院 | 专业名称 |
| 机电工程学院 | 电气工程及其自动化、自动化、机械设计制造及其自动化、机械电子工程 |
| 计量测试工程学院 | 测控技术与仪器、能源与动力工程、工程力学 |
| 信息工程学院 | 电子信息工程、通信工程、电子信息科学与技术、计算机科学与技术、生物医学工程 |
| 光学与电子科技学院 | 光电信息科学与工程、电子科学与技术、微电子科学与工程 |
| 材料科学与工程学院 | 材料科学与工程、材料化学、功能材料 |
| 质量与安全工程学院 | 质量管理工程、安全工程、工业工程、环境工程 |
| 经济与管理学院 | 工商管理、信息管理与信息系统、国际经济与贸易、财务管理、市场营销、金融工程 |
| 理学院 | 数学与应用数学、信息与计算科学、应用物理学、声学 |
| 生命科学学院 | 生物工程、生物技术、动植物检疫、食品质量与安全、药学 |
| 法学院 | 法学、知识产权 |
| 人文社科学院 | 公共事业管理、汉语言文学、公共关系学 |
| 外国语学院 | 英语、汉语国际教育 |
| 艺术与传播学院 | 工业设计、产品设计、广告学、视觉传达、环境设计 |
中共中国计量学院委员会党委书记：
| 张土乔
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党委副书记：
| 林建忠 徐涌金 陶伟华
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委员：
| 俞晓平 宋明顺 王小华 范庆瑜 葛洪良 刘秀丽 王迪钊
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纪委书记：
| 王小华
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学院行政领导班子校长：
| 宋明顺
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副校长：
| 俞晓平、宋明顺、范庆瑜、葛洪良、金尚忠 |
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