La voluntat de creació d'un museu de ciència i tècnica de Catalunya arrenca a finals del segle XIX. L'any 1937, la Generalitat republicana, donant resposta a aquesta vella aspiració catalana, va publicar una ordre per crear un museu de la indústria catalana.
La Guerra Civil i la dictadura posterior del general Franco van estroncar el projecte, que va romandre oblidat fins a finals dels anys setanta del segle XX. En aquesta època, l'Associació d'Enginyers Industrials de Catalunya va recuperar la iniciativa de fundar un museu de ciència i tècnica i, el 1979, van constituir l'Associació del Museu de la Ciència i la Tècnica i d'Arqueologia Industrial de Catalunya amb la voluntat d'aplegar esforços per a la creació del Museu i preservar els béns del patrimoni industrial.
L'any 1981, el Departament de Cultura de la Generalitat de Catalunya va assumir el projecte i el 1983 va comprar la fàbrica Aymerich, Amat i Jover, antic vapor tèxtil llaner de Terrassa, amb la finalitat de convertir-lo en la seu del museu i el 1984 va obrir la fàbrica al públic. La Llei de Museus de 2 de novembre de 1990, el va declarar Museu Nacional i el va constituir com a entitat autònoma. L'any 1996 es va inaugurar la primera exposició permanent "Enérgeia" i es van acabar les obres de restauració de la nau principal de l'edifici. Posteriorment, i de manera progressiva, es van anar obrint al públic diferents exposicions permanents (“La fàbrica tèxtil, “El cos Humà”, “L’enigma de l’ordinador”, etc.).
L’any 1998 es va dictar el Decret de creació del Sistema Territorial del MNACTEC, un sistema d’organització museística innovador i singular desplegat per tot el territori català.
A l’inici del segle XXI es va condicionar la nova entrada al museu, el restaurant, l’accés a la terrassa-mirador i es va incorporar la paret fotovoltaica, un objecte singular i excepcional en aquella època. També es va organitzar del Centre de Documentació del Museu.
L’any 2014 el Museu va deixar de tenir autonomia administrativa pròpia i es va integrar a la nova Agència Catalana del Patrimoni Cultural. Des d’aleshores s’han incorporat nous espais expositius (Espai d’Arts, Tresors MNACTEC i Made in Catalonia), s’ha millorat l’organització del Sistema Territorial i s’ha fet el trasllat de les sales de reserva als nous espais de Cervera.
Dates clau de la història del MNACTEC
1937 Ordre de creació de la Comissió de Constitució del Museu Tècnic de Catalunya
1977 L’Associació d’Enginyers impulsa la creació del museu
1979 Creació de l’Associació del Museu de la Ciència i de la Tècnica i d’Arqueologia Industrial de Catalunya (AMCTAIC)
1984 Inauguració oficial del Museu de la Ciència i la Tècnica
1990 Atorgament de la categoria de Museu nacional amb la llei 17/1990 de Museus de Catalunya
1991 Inici de les activitats educatives
1996 Inauguració de l’exposició permanent “Enérgeia”
1996 Inauguració de les obres de restauració de l’edifici
1998 Creació del Sistema Territorial del MNACTEC
1998 Inauguració de l’exposició permanent “La fàbrica tèxtil”
2000 Inauguració de la nova entrada i recepció del museu
2001 Inauguració de la façana fotovoltaica
2012 Inauguració de l’exposició permanent “L’enigma de l’ordinador”
2015 Publicació del web Mapa del patrimoni industrial de Catalunya
2016 Nova sala de reserva d’objectes a Cervera
2016 Inauguració del nou espai expositiu "Tresors MNACTEC"
2017 Inici del projecte participatiu Museu al carrer
2020 Inauguració de l’estudi "Ràdio MNACTEC"
2023 Llançament de la plataforma divulgativa Canal MNACTEC
2023 Inici del projecte museístic itinerant MNACTEC Bus