1947년 10월 평택중학교로 설립되어 초대 교장에 안익선(安益善)이 취임하였다. 1952년 7월 학제 개정에 따라 평택고등학교와 평택중학교로 분리되었으며, 1966년 1월 평택종합고등학교로 개편되었다.
1974년 3월 평택고등학교와 평택공업고등학교로 분리되었으며 1975년 8월 평택고등학교는 신축 교사로 이전하였다. 1978년 3월 평택공업고등학교는 평택기계고등학교로 교명을 변경하였다. 2009년 한국형 마이스터고등학교로 지정되었으며, 2010년 자동차·기계 분야 마이스터고등학교(산업수요맞춤형고등학교)로 개교되었다.
교훈은 ‘협동·정확·성실’이며 교목은 잣나무, 교화는 개나리이다. ‘미래사회 변화를 주도하는 융합형 글로벌 기술 인재 육성’을 교육목표를 하고 있다.
전공학과는 자동차금형학과, 자동차기계학과, 생산자동화제어학과, 시스템제어학과로 구성되어 있으며, 학과별 3개 학년 2개 학급으로 총 24학급으로 편성되어 있다. 산업수요맞춤형고등학교로 졸업생들은 현대자동차, 삼성전자, 한국전력 등 우수 산업체와 MOU를 체결하여 취업하고 있다. 자동차, 로봇, 밴드, 골프 등의 자율동아리 활동이 이루어지고 있다.