Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng cung cấp nội dung đào tạo chất lượng cao nhằm đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật chuyên nghiệp, có năng lực nghiên cứu, ứng dụng những tiến bộ của khoa học- kỹ thuật- công nghệ vào giải quyết những vấn đề trong thực tế sản xuất. Tạo nền tảng cơ bản có chuyên sâu để người học tự học nâng cao suốt đời.
Trở thành trường Đại học theo hướng ứng dụng - thực hành, có uy tín trong việc cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao ở Việt Nam và khu vực.
Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng được thành lập năm 1906 với tên gọi ban đầu là Trường Cơ khí Á châu (L' école des Mécaniciens Asiatiques) và Trung học kỹ thuật Cao Thắng, thường gọi là Trường Bá Nghệ, một trường dạy nghề đầu tiên do thực dân Pháp xây dựng tại Sài Gòn.
Tiền thân của trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng là trường Trung học Kỹ thuật Cao Thắng được thành lập ngày 20/02/1906 với tên gọi ban đầu là trường Cơ khí Á châu, là một trong những trường dạy nghề đầu tiên do thực dân Pháp lập ra ở Nam Kỳ với mục đích đào tạo chuyên viên kỹ thuật sơ cấp hải quân và một số ngành kỹ thuật khác đáp ứng nhu cầu của kinh tế và chính quyền đương thời. Trường Cơ khí Á Châu được khởi đầu xây cất với một gian nhà lợp thiếc tại góc đường De lattre de Tassigny và đại lộ Hàm Nghi hiện nay. Trong căn nhà lợp thiếc, chỉ có vẻn vẹn một xưởng cơ khí nhỏ, phía Đông nhà trường là kho xưởng xe lửa chạy đường Sài Gòn-Chợ Lớn. Lúc bấy giờ, chợ mới Sài gòn còn là một vũng sình lầy, đại lộ Nguyễn Huệ còn là một con kênh và xóm đường Huỳnh Thúc Kháng vẫn còn là một khu rừng sậy.
Năm 1907: Lúc đầu nhà trường chưa được trang bị đầy đủ nên phần thực hành phải nhờ đến cơ xưởng của trường Thực nghiệp, tại đường Hồng Thập Tự bây giờ. Năm 1908: Giảng đường phía đại lộ De lattre de Tassigny được xây cất thêm; ở trên làm ký túc xá, ở dưới làm lớp học và kho vật liệu, máy móc. Chương trình học gồm có nhiều môn trong kỹ nghệ, nên dân chúng gọi trường Cơ khí Á châu là trường Bá nghệ. Năm 1909: Một xưởng cơ khí sườn sắt lợp thiếc được xây cất, hiện nay hãy còn nguyên vẹn và dùng làm xưởng nguội, tiện, máy dụng cụ, cùng kho vật liệu tại góc đường De lattre de Tassigny và đại lộ Hàm Nghi. Năm 1911: Nhà trường có thêm 2 lớp học, hiện nay là tầng dưới dãy nhà chạy dài từ phía trước văn phòng đến phòng đọc sách học sinh bây giờ.
Năm 1914: Đại chiến thế giới thứ nhất bùng nổ. Công việc xây cất và trang bị càng tiếp tục không ngừng. Suốt trong thời kỳ chiến tranh ấy, trường Cơ khí Á châu sản xuất rất nhiều tạc đạn 75 ly cho quân đội, cùng tuyển mộ và đào tạo một số đông thợ chuyên môn để sang Pháp tùng chinh. Năm 1922: Khu xưởng xe lửa được dời đi nơi khác. Trường Cơ khí Á Châu nới rộng vị trí phía Đông đến đường Pasteur hiện giờ. Năm 1926: Một dãy cơ xưởng được dựng lên tiếp theo, để làm chỗ sửa công xa, xưởng máy, xưởng điện, xưởng gò và rèn. Như thế một dãy 5 xưởng hình thành như ta thấy ngày nay. Năm 1931: Một giảng đường lớn được dựng lên, nối liền văn phòng hiện giờ với dãy nhà đã có từ năm 1916.
Năm 1939: Thế giới đại chiến thứ 2 nổ bùng. Nhà trường tiếp tục hoạt động, nhưng không xây cất thêm. Ngày 24 thang 10 năm 1939,Ông Rosel, Hiệu trưởng sáng lập trường Cơ khí Á Châu từ trần lúc tại chức và được ông Albert Simon thay thế, ông Albert Simon là một Đại uý Cơ khí Hải quân. Để tri Ân người quá cố đã có công tạo lập ra trường Cơ khí Á Châu, trường này được chính phủ cho mang thêm danh hiệu, "trường Rosel" (École des mécaniciens-École Rosel) Năm 1940: Do đề nghị của ông Hiệu trưởng Albert Simon, trường Rosel đổi lại thành "Trường Kỹ thuật Chuyên Môn" (École Technique Spéciale). Ngày 26-12-1941, trường Kỹ thuật Chuyên Môn bị quân đội Nhật chiếm đóng cấp tốc và phải tạm dời về Hải quân Công xưởng gọi là Sở Ba Son.
Nhà trường chiếm một khu nhà lợp lá gần vàm sông Thị Nghè và bắt đầu hoạt động lại từ 20 –01-1942. Cũng trong năm ấy, Albert Simon bị động viên đi Hải Phòng và được Yves Germain thay thế. Yves Germain cũng là một Đại uý cơ khí Hải quân. Năm 1944: Dưới sự oanh tạc ráo riết của phi cơ Mỹ, nhà trường phải dọn vào tu viện Séminaire tại đường Cường Để ngày 10-06-1944 đến 07-02-1945, trong các gian nhà của tu viện. Ngày 07-02-1945, quân đội Nhật đến chiếm đóng luôn tu viện, nhà trường bị giải tán cho đến ngày đại biến và tổng tản cư. Năm 1946: Sau khi quân Nhật đầu hàng đồng minh và rút lui khỏi Đông Dương, quân Pháp trở lại chiếm cứ Việt Nam và thành lập chính phủ Nam Kỳ. Trường Kỹ thuật Chuyên Môn lại trở về vị trí cũ, đường Huỳnh Thúc Kháng. Yves Germain trở lại làm hiệu trưởng, lo tu bổ lại các lớp học và cơ xưởng.
Năm 1947: Nhà trường bắt đầu hoạt động lại như trước. Yves Germain về Pháp và Gérard Tabouillot, kỹ sư công nghệ đến thay. Nhà trường đổi tên mới là trường Trung học Đệ Nhất Cấp. Năm 1949: Tabouillot về Pháp nghỉ phép và được ông Abrall thay thế trong 6 tháng. Abrall từ trần lúc tại chức. Năm 1950: Vị Hiệu trưởng người Việt Nam đầu tiên đến nhận chức là Nguyễn Cao Khoa, kỹ sư điện trường Grenoble, nhưng ông vẫn làm kỹ sư sở xe lửa mà chỉ kiêm nhiệm Hiệu trưởng thôi. Năm 1952: Đỗ Văn Trà, Kỹ sư của Bộ công chính đến kiêm nhiệm chức hiệu trưởng thay Nguyễn Cao Khoan. Năm 1953: Nhà trường mở thêm một chi nhánh gồm 5 lớp đệ thất đặt tại Nha Kỹ thuật và Mỹ thuật Học Vụ -số 48 Phan Đình Phùng hiện giờ. Năm 1954: Nhà trường bắt đầu mở thêm lớp đệ tam (đệ nhị cấp) Năm 1956: Ngày 29 tháng 06 năm 1956, trường được đổi tên thành trường trung học kỹ thuật đệ nhị cấp Cao Thắng, có đủ các lớp đệ nhất cấp và đệ nhị cấp để dạy thi tú tài kỹ thuật toàn phần. Chi nhánh Phan Đình Phùng được dời luôn về trường trường trung học kỹ thuật đệ nhị cấp Cao Thắng.
Năm 1957: Nguyễn Đăng Hoàng thanh tra kỹ thuật đến kiêm nhiệm Hiệu trưởng thay thế Đỗ Văn Trà từ ngày 16-09-1957 đến ngày 16-01-1958. Ngày 17–01-1958, Phạm Xuân Độ, thanh tra tiểu học, tốt nghiệp trường cao đẳng sư phạm Đông Dương, Cựu giám đốc học chính Bắc Việt và Cao nguyên đến nhận chức Hiệu trưởng chính thức đầu tiên của trường Trung học Kỹ thuật Cao Thắng. Nhà trường ngày càng khuếch trương thêm, dãy nhà nhân viên ở đường Pasteur được sửa chữa lại thành 6 lớp học và 4 phòng nhỏ. Năm 1959: Nhà trường sửa soạn xây cất lại giảng đường phía lộ De lattre de Tassigny và nới rộng các cơ xưởng để tiếp nhận viện trợ Tây Đức. Năm 1960: Người Tây Đức đến dạy nghề tại trường cùng máy móc thiết bị, hệ thống tổ chức cùng cán bộ giảng dạy riêng của họ. Giảng đường A nói trên được xây dựng lại trong giai đoạn này. Năm 1961: Người Tây Đức chuyển về trường kỹ thuật Đức Việt, tức trường Công nghiệp Thủ Đức ngày nay, đem theo máy móc thiết bị (trừ một số máy công cụ và trang thiết bị cho xưởng cơ khí và xưởng kỹ nghệ sắt để tặng lại nhà trường như còn thấy hiện nay). Cũng trong năm này, Cao Thành Danh, kỹ sư, đến nhận chức hiệu trưởng thay ông Độ.
Năm 1965: Thạc sĩ Lê Đình Viện đến nhận chức hiệu trưởng. Năm 1967: Nguyễn Hồng Lam, kỹ sư công nghệ đến nhận chức hiệu trưởng. Năm 1975: Trần Hữu Tám, chuyên viên kỹ thuật (cựu học sinh của trường khoá 1932-1935) làm hiệu trưởng. Năm 1980: Dãy nhà A được phá bỏ, thay thế vào đó là một khối nhà cao tầng. Năm 1981: Đinh Văn Mộng, kỹ sư cơ khí nhận chức hiệu trưởng, thay Trần Hữu Tám nghỉ hưu. Tháng 7 năm 1982, trường được bộ chủ quản chấp thuận đổi tên trường thành Trường Kỹ thuật Cao Thắng. Nghề điện được mở lớp đào tạo lại sau thời gian gián đoạn từ năm 1978. Năm 1985: Phòng truyền thống với những tư liệu quý giá về học tập và tham gia đấu tranh của học sinh nhà trường đã hoàn thành, nhằm mục đích giáo dục đối với học sinh trường. Năm 1989: Võ Hồng Thái, kỹ sư cơ khí ô tô, nhận chức hiệu trưởng. Các lớp điện tử, trung học ô Tô, trung học điện được mở ra từ năm này. Cũng trong năm này, hai hội trường A và B được cải tạo khang trang hơn. Năm 1991: Dãy nhà dùng làm kho và nơi để ô tô đã được phá dỡ và trên nền nhà này, một sân chơi thể thao đã được hoàn thành.
Ngày 1-10-2000: Thạc sĩ Đào Khánh Dư nhận chức Hiệu Trưởng thay Võ Hồng Thái nghỉ hưu. Xây dựng khu nhà B-5 tầng (khởi công từ 7/2000 hoàn thành tháng 2/2001), tăng thêm 16 phòng học. Năm 2003: Xây dựng nhà A làm hội trường, các phòng học Cơ điện tử, CAD/CAM, CNC và phòng học của khoa Điện tử Tin học. Năm 2004: Ngày 19 tháng 10 năm 2004. Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào Tạo ký quyết định số 6034/QĐ-BGD & ĐT – TCCB thành lập trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng trên cơ sở trường Kỹ thuật Cao Thắng. Tháng 12 khởi công xây dựng đơn nguyên 1 tòa nhà 7 tầng lầu có tầng hầm. Năm 2008: Hoàn thành đơn nguyên II nhà F 7 tầng có tầng hầm để xe, có 03 thang máy. Năm 2013: Khởi công xây dựng nhà Đa năng 7 tầng có 2 tầng hầm hiện đại.
Hiện nay, tại trường tổ chức gồm 6 khoa đào tạo như:
- Khoa Cơ khí
- Khoa Cơ khí Động lực
- Khoa Điện - Điện lạnh
- Khoa Điện tử - Tin học
- Khoa Giáo dục đại cương
- Bộ môn Kinh tế