Historia Katedry Inżynierii Materiałowej rozpoczyna się 1 października 1956 roku, kiedy to pod kierunkiem doc. mgr inż. Wacława Jaśkiewicza utworzono Pracownię Materiałoznawstwa w Wieczorowej Szkole Inżynierskiej, mieszczącej się w kamienicy przy ul. Bernardyńskiej 13 (dawny pałac Sobieskich, ówczesna ul. J. Dąbrowskiego). Od początku swojego istnienia Pracownia stanowiła dobrze wyposażone laboratorium Wydziału, co było zasługą zaangażowania doc. Jaśkiewicza. W 1965 roku, wraz z uruchomieniem dziennych studiów inżynierskich w Wyższej Szkole Inżynierskiej, powołano Zespół Materiałoznawstwa i Technologii Obróbki Plastycznej, w skład którego weszli: doc. W. Jaśkiewicz, mgr inż. Marian Abramek, mgr inż. Janusz Błaszczyński oraz mgr inż. Zbigniew Tętnik. Zespół funkcjonował w tej strukturze do roku 1973. W 1973 roku, po przekształceniu Wydziału Mechanicznego w Instytut Technologii i Eksploatacji Maszyn (od 1977 roku działający w ramach Politechniki Lubelskiej), pod kierunkiem doc. mgr inż. W. Jaśkiewicza utworzono Zakład Materiałoznawstwa. W latach 70. pracę w Katedrze rozpoczęli m.in.: mgr inż. Irena Dudek, mgr inż. Mikołaj Fidecki, mgr inż. Bogusław Olejarski, dr Hanna de Sas Stupnicka, dr Barbara Surowska, mgr inż. Aleksander Łepecki, dr inż. Zdzisław Wiącek, dr inż. Sławomir Szewczyk, mgr inż. Henryk Gut oraz doc. dr hab. inż. Andrzej Weroński. Równolegle z Zakładu Materiałoznawstwa wydzielono Zakład Obróbki Plastycznej. W latach 1980–1982 funkcjonował Zakład Mechaniki Stosowanej i Materiałoznawstwa. W latach 1982–1985 powołano Zakład Materiałoznawstwa, którego kierownikiem był dr inż. Sławomir Szewczyk.
W czerwcu 1985 roku utworzono Katedrę Inżynierii Materiałowej pod kierunkiem prof. dr hab. inż. Andrzeja Werońskiego. W ramach Katedry, w 1991 r., powołano Zakład Obróbki Cieplnej, którego kierownikiem został dr inż. Sławomir Szewczyk. W latach 90-tych XX wieku skład Katedry powiększył się o następujących pracowników: mgr inż. Wojciech Hus, mgr inż. Janusz Facon, mgr inż. Krzysztof Pałka, mgr inż. Leszek Gardyński, dr Tadeusz Hejwowski, mgr inż. Grzegorz Samociuk, mgr inż. Kazimierz Drozd i mgr inż. Jarosław Bieniaś. W 1998 r. w ramach specjalności Technologia Maszyn, realizowanej na kierunku Mechanika i Budowa Maszyn, uruchomiono kierunek dyplomowania Inżynieria Materiałów Konstrukcyjnych. Natomiast w 2006 roku uruchomiono studia na kierunku Inżynieria Materiałowa.
W pierwszych dekadach XXI wieku, rozpoczęli pracę: mgr inż. Mirosław Szala, mgr inż. Monika Ostapiuk, dr inż. Mariusz Walczak, mgr inż. Patryk Jakubczak, mgr inż. Krzysztof Majerski, mgr inż. Konrad Dadej, dr inż. Katarzyna Biruk-Urban, mgr inż. Magda Droździel-Jurkiewicz oraz mgr inż. Wojciech Okuniewski.
W 2016 roku w Katedrze pracowało 19 osób, w tym 14 nauczycieli akademickich.
Prace doktorskie obronili następujący pracownicy jednostki: Z. Wiącek – 1975 r., H. Stupnicka – 1977 r., S. Szewczyk – 1979 r., B. Surowska – 1983 r., B. Olejarski – 1986 r., T. Hejwowski – 1992 r., L. Gardyński – 1999 r., K. Pałka – 2000 r., J. Bieniaś – 2004 r., K. Drozd – 2005 r., M. Walczak – 2006 r., M. Ostapiuk – 2014 r., P. Jakubczak – 2015 r., M. Szala – 2016 r., K. Majerski – 2016 r., Magda Droździel-Jurkiewicz – 2025 r. Stopień naukowy doktora habilitowanego uzyskali: T. Hejwowski – 2005 r., B. Surowska – 2008 r., M. Walczak – 2016 r., J. Bieniaś – 2019 r., K. Pałka – 2021 r., P. Jakubczak – 2022 r., M. Szala – 2024 r. Tytuł profesora otrzymali: prof. dr hab. B. Surowska – 2010 r. oraz prof. dr hab. T. Hejwowski – 2014 r.
Funkcję Kierownika Katedry pełnili kolejno prof. dr hab. inż. A. Weroński (1985-2008 r.) oraz prof. dr hab. B. Surowska (2008-2020 r.). Od 2020 roku Kierownikiem Katedry Inżynierii Materiałowej jest dr hab. inż. Jarosław Bieniaś.
Od roku 2024 w Katedrze funkcjonują dwa zakłady: Zakład Inżynierii Powierzchni (kierownik: prof. M. Walczak) oraz Zakład Inżynierii Kompozytów i Biomateriałów (kierownik: prof. P. Jakubczak).
Od czasu utworzenia Katedry Inżynierii Materiałowej nastąpił szybki rozwój profilu naukowego, związany z realizacją wielu prac naukowych i badawczo – rozwojowych. Przez lata funkcjonowania jednostki, do laboratoriów Katedry pozyskano wiele nowych urządzeń badawczych, jak np.: mikroskop skaningowy, mikrotomograf komputerowy, stanowiska do badań korozyjnych, autoklaw do wytwarzania kompozytów, maszyny wytrzymałościowe - statyczną i dynamiczną, stanowisko do badania procesu zmęczenia cieplnego, stanowiska do badania zjawiska erozji i zużycia ściernego, nowoczesne mikroskopy metalograficzne z pełnym oprogramowaniem do jakościowej i ilościowej analizy mikrostruktur oraz pakiety oprogramowania: wspomagające dobór materiałów, symulujące procesy spawania, obróbkę cieplną i cieplno-chemiczną oraz do modelowania materiałów kompozytowych. Wyposażenie laboratoriów Katedry Inżynierii Materiałowej opisane jest w sekcji Nauka.
Katedra sprawowała opiekę naukową i dydaktyczną nad uczestnikami Studiów Doktoranckich od 2000 roku. Kierownikiem Studiów Doktoranckich była (od początku ich istnienia) prof. dr hab. Barbara Surowska. W 2003 roku Katedra uzyskała wsparcie Fundacji Na Rzecz Nauki Polskiej na modernizację bazy laboratoryjnej w ramach programu MILAB. Opracowano rówież nowe programy nauczania (dostosowane do elastycznego systemu studiów). W 2014 r. Senat Politechniki Lubelskiej nadał tytuł Honorowego Profesora Politechniki Lubelskiej prof. dr. hab. inż. Andrzejowi Werońskiemu za wybitne osiągnięcia naukowe w dziedzinie nauk technicznych oraz za zaangażowanie w rozwój potencjału naukowego i dydaktycznego Politechniki Lubelskiej. W dniu 01.10.2021 r. prof. dr. hab. Barbara Surowska przyznano Medal „Zasłużony Dla Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej” za całokształt działalności naukowej oraz wybitne osiągnięcia organizacyjne dla Wydziału Mechanicznego.
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, Program Operacyjny Wiedza Edukacja Rozwój 2014-2020 "PL2022 - Zintegrowany Program Rozwoju Politechniki Lubelskiej" POWR.03.05.00-00-Z036/17