금속공학의 발전과 기술향상으로 산업진흥에 기여하기 위하여 김용진(金龍震) 등이 중심이 되어 1946년 4월 서울에서 '금속학회'로 설립되었다.
1963년에 학회지 ≪금속학회지≫를 창간하였고, 1975년에는 과학기술처에서 사단법인 설립허가를 받았다. 1977년에는 학회지명을 ≪대한금속학회지≫ 로 변경하였다. 1980년에는 중국 광야공정학회, 1983년에는 일본금속학회, 1987년에는 영국금속학회와 학술교류 협정을 체결하였다. 1988년에는 ≪대한금속학회보≫를 창간하였고. 1994년에는 중국유색금속학회와 학술교류협정을 체결하였다. 1998년에는 미주지부를 설립하였고, 1999년에는 학회 명칭을 대한금속학회에서 대한금속 · 재료학회로 변경하였다.
이어 2000년에는 ≪대한금속학회지≫를 ≪대한금속 · 재료학회지≫로, ≪대한금속학회회보≫를 ≪재료마당≫으로 변경하였다. 2005년에는 Electronic Materials Letters(전자재료지)를 창간하였다. 2008년에는 Metals and Materials International이 SCI에, Electronic Materials Letters가 SCIE에 등재되었다.
2010년에는 자체 회관인 대한금속 · 재료학회 회관을 마련하고 사무소를 이전하였다. 2012년에는 일진학술상을 2017년에는 석천학술상을 제정하였다. 2017년에는 ISSI (International Society of Steel Institutes)에 회원으로 가입하였다. 그 결과 2019년에는 과총 학술활동 우수학회로 선정되어 과학기술정보통신부 장관상을 수상하였다.
2020년에는 동국송원학술상을 제정하였고, 2022년에는 공군군수사령부와 MOU를 체결하였다. 2023년에는 현대제철 학술상 및 현대제철 신진학술상을 제정하였고, 2024년에는 POSCO 젊은철강상을 POSCO 김철우상으로 변경하여 운영하고 있다.
국문 학술지 ≪대한금속 · 재료학회지≫, 영문 학술지 ≪Metal and Materials≫와 기술해설지인 ≪재료마당≫을 발행하고 있으며, 여기에 게재된 논문초록은 국제적인 초록지인 ≪Chemical Abstracts≫와 ≪Metal Abstracts≫에 자동적으로 실린다.
단행본으로는 ≪금속공학시리즈≫ 전 12권과 ≪금속공학연습시리즈≫ 전 12권, ≪금속공학실험≫을 비롯하여 각종 금속공업에 관한 설계기준 및 작업표준, 그리고 기술지도보고서 등을 간행하였다.
국제학술교류를 위하여 일본금속학회 · 중국광야공정학회 · 독일금속학회 · 미국금속학회 · 중국금속학회 등과 교류하고 있으며, 회원의 연구의욕과 기술개발의욕을 고취시키기 위하여, 각종 학술상을 제정하여 운영하고 있다.
현재 부산경남지부 · 대구경북지부 · 호남지부 · 대전충청지부 · 포항지부 · 북미지부 등의 지부가 설치, 운영되고 있다. 학회사무실은 서울특별시 서초구 대한금속 · 재료학회회관에 있다.