创建阶段
1920年5月，哈尔滨中俄工业学校开始筹建。学校的创建，与帝俄在中国建设中东铁路(抗日战争胜利后，改称中长铁路)有直接关系，建校的宗旨是为中东铁路培养工程技术人才，学校按俄国的教育模式办学。
1920年10月17日，学校举行开学典礼。当时设铁路建设和电气机械工程两个科。首届三个班共招收103名学生，实行学分制，学制四年，一律用俄语教学。直至1935年，日本用物资换取了中东铁路苏联一方的产权，学校的教学活动开始向日本教育模式过渡。
1922年4月2日，学校改名中俄工业大学校。学校由四年改为五年，原设两个科分别改为铁路建筑系和机电工程系。毕业生经考试委员会答辩合格，授予工程师称号。
中苏共管阶段
1928年2月4日，学校改名为东省特区工业大学校。学校隶属关系在这一年发生变化，改由中华民国东省特区领导，校名改为东省特区工业大学校，东省特区行政长官张寰湘将军担任校理事会主席，东北政府国民教育部总长刘哲任校长，为学校历史上第一位中国校长。
1928年10月20日，将法政学院和商学院并入，学校正式定名为哈尔滨工业大学校，由中苏共管，张学良将军任校理事会主席。
1931年春，开始招收研究生。
伪满洲国时期
1935年，学校完全被日本人接管。随着日本帝国主义入侵东北，到1935年学校完全被日本人接管，改用日语授课，指定招收中、日籍学生。
1936年1月1日，学校改名为国立哈尔滨高等工业学校。
1937年1月以后，学校完全转入按日本方式办学阶段。日本人铃木正雄任校长，直至1945年8月离任。
1938年1月1日起，学校改名为哈尔滨工业大学。
从1920年建校到解放前，哈工大一直按俄或日式办学，用俄语或日语授课。
从1920年起到俄文班最后一批学生1938年末毕业，按俄式办学的哈工大共培养毕业生1267人，其中中国学生382人，苏联及波兰学生885人。这些毕业生分布在中国大陆、台湾、香港以及苏联、澳大利亚、波兰、美国、加拿大、新西兰和巴西等世界各地，其毕业文凭得到苏联等欧洲国家的承认。
中长铁路管理时期
1945年九三抗日战争胜利后，哈工大由中苏两国政府共同管理，有中长铁路局领导。这时的办学宗旨是为中长铁路培养工程技术人员，学制5年，一律用俄语上课，到1950年新中国接管前，设有土木建筑、电气机械、工程经济、采矿、化工和东方经济等系及预科。
开创第一个黄金时代(1949-1966)
50年代至60年代中期，在冯仲云、李昌、陈康白、高铁等同志的领导下，哈工大在改造扩建的基础上，进入了大建设、大发展、大提高阶段，为国家培养了上万名学子，这一时期称为哈工大历史上的第一个黄金时代。
这一时期，学校招生规模不断扩大，在校学生最多时达8000余人，教师队伍迅速增长，1957年已发展到800余人，平均只有27.5岁，他们承担了全部教学、科研任务，被誉为哈工大的八百壮士科研工作有很大的发展与提高，各专业与一些工厂、研究所建立起固定的科技协作关系，为实现教学、科研、生产三结合以及科研为国民经济服务打下了可靠的基础。
1949年，哈工大开始从全国招收研究生，是国内最早培养研究生的院校之一。
1950年6月，哈工大回到新中国怀抱，并进入全面改造和扩建的新阶段。
1950年6月7日，中共中央电告东北局：中长铁路已决定将哈工大交给中国政府管理。并指示哈工大应着重招收国内各大学理工学院的讲师、助教和研究生。主要学俄文，两年毕业即分配到各大学任教。后来，学校决定6月7日为哈工大建校纪念日。
1951年，哈工大被国家确定为中国高等教育学习苏联的两所院校之一。
1951年，刘少奇同志在教育部党组《关于哈尔滨工业大学改进计划的报告》上批示，办好这样一个大学，很有必要，改进计划确定了哈工大的办学方针和任务是：仿效苏联工业大学的办法，培养重工业部门的工程师和国内大学的理工科师资。从此，哈工大成为中国高等教育学习苏联的两所院校之一。 1951年7月至1956年6月，哈尔滨工业大学先后举行了5次教学方法及科学技术报告会，并受高教部委托举行两次全国机电专业会议。
1952年，哈工大学制改为5年，加强对学生的工程训练，使学生具备独立承担工程技术任务的能力，毕业生授予工程师学位证书，使哈工大在五十年代就以工程师的摇篮而饮誉全国。
1954年3月，高教部召开哈工大问题座谈会，会议形成《关于哈工大几项问题的决定》草案，高教部副部长杨秀峰同志说：哈工大已基本改造成为采用苏联先进教学制度的新型大学，这一点应该肯定。哈工大是起了旗帜作用的，全国高校也承认。1954年10月高教部第一批确定6所高校为全国重点大学，哈工大成为京外唯一一所重点大学。
1957年，已发展到7个系23个专业，基本上建设成为学习苏联教学制度的新型多科性工业大学。
1958年9月，当时任中共中央总书记的邓小平同志到哈尔滨工业大学视察，根据小平同志哈工大要搞尖端的指示和当时形势发展的需要，哈工大专业设置进行了重大调整，调出一些民用专业，到1962年已基本完成由民到军的转变，形成门类齐全，学科互相配套的专业体系，成为为国防科技及国民经济建设服务的多科性大学。
1960年，哈尔滨工业大学在技术革新，技术革命运动中与哈尔滨市107个工厂协作，完成460多个机械化自动化项目，体现了教育科技为国民经济服务的方针。哈尔滨市委书记任仲夷赞扬说：厂校协作红旗飘，满城都说工大好。
解放后，一批领导干部被派到哈工大担任领导工作;一批教授被招聘或被抽调到哈工大，成为办学中坚力量;67位苏联专家和3位捷克专家先后被聘请到哈工大，帮助学校建设国家急需的专业、培养教师和学生;一批仪器设备从苏联运回，使哈工大的实验室和实习工厂居于全国前列。
十年动乱
1966年开始的文化大革命，使哈工大正常教学科研秩序受到严重破坏。
1970年春，根据上级指示，哈工大少数人员与绝大部分物资南迁重庆，与哈军工二系合并成立重庆工业大学;留哈部分与黑龙江工学院、哈尔滨电工学院合并组成新的哈尔滨工业大学。
1973年8月国务院、中央军委决定重庆工大北返，恢复原哈工大。几经折腾，学校遭到严重破坏。
再铸辉煌
党的十一届三中全会以后，经过拨乱反正，解放思想，哈工大教学科研的各项工作逐步步入正轨，进入了历史上的第二个黄金时代。
1977年，恢复本科生招生。
1978年，恢复研究生招生。
1982年，开始招收博士研究生。
1984年，再一次被列为全国重点建设的十五所院校之一。同年，成为全国首批试办研究生院的22所院校之一，标志着哈工大研究生教育进入了新的发展阶段。
1985年，经原航天工业部批准，与威海市政府签订了创建哈尔滨工业大学威海分校协议书，经原中国航天工业部批准，1988年 开始正式招生
1992年，创办哈工大高新技术园区，探索出一条一校办区，一区补校，校区结合，一校两制新的办学模式。
1996年成为首批进入211工程建设的院校之一。
1996年 经原国家教委批准，哈尔滨工业大学与一汽集团共建的哈工大汽车工程学院迁址威海。
1997年 哈工大汽车工程学院正式迁址威海，在威海分校改扩建
1999年5月，被全总授予五一劳动奖状。
1999年11月，成为国家按照世界知名的高水平大学目标重点建设的9所高校之一。
1999年11月14日，国防科工委、教育部和黑龙江省政府共同签署了重点共建哈尔滨工业大学的协议。从此，哈尔滨工业大学的发展建设进入了一个新的历程。
2000年，哈工大与同根同源的、我国著名的建筑老八校之一哈尔滨建筑大学合并，组建成新的哈尔滨工业大学。
2001年 威海市人民政府与哈工大签定共建哈工大威海协议。
2002年 正式更名为哈尔滨工业大学(威海)。
2010年 工业信息化部、山东省、威海市签订三方共建哈尔滨工业大学(威海)协议。
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