1983년 11월 25일 창립하여 1984년부터 본격적인 활동을 하였으며, 1999년 현재 3,000여명 가까운 회원들이 가입되어 있고 정밀공학 및 생산공학 분야에서 제일 규모가 큰 학회로 발전하였다. 초대회장은 이봉진이었으며, 김재관·남궁 석·송지복에 이어서 현재 회장은 이장무이다.
임원의 임기는 2년이며, 구성은 회장 1명, 부회장 4명, 이사 14명, 기술이사 12명, 부문위원장 7명으로 구성되어 있으며, 산업·학교·연구소에 골고루 분포되어 있다. 전공분야별로 7개 부문(정밀가공부문, 제어계측부문, 자동화부문, 생산시스템부문, 공작기계부문, 석계 및 재료 부문, 마이크로머신부문)이 있으며, 부문위원회의 활동이 활발하다.
학회의 중요한 사업으로는 학술사업, 발간사업, 학회 정보화사업이 있다. 학술사업에 있어서는 매년 2회 개최되는 춘계학술대회, 추계학술대회에서 논문이 연간 600여편이 발표되고 있으며, 전국의 정밀공학회 회원, 관련기관 및 업계의 정보 교환과 친목의 장이 되고 있다.
또한 관련기관 및 도서전시회도 유치하여 참가자들에게 유익한 시간이 되도록 노력하고 있다. 1999년도 춘계학술대회는 계명대학교에서 개최되었으며 254편의 논문이 발표되었다.
또한 부문별 기술세미나는 연 7회 부문위원회가 주축이 되어 산업·학교·연구소 등 현장과 가까운 곳에서 개최하며, 주제별로 최근의 기술동향 및 연구결과를 발표하고 있다.
발간사업으로는 학회지 및 학술대회 논문집, 부문기술 세미나집을 발행하고 있는데, 모든 간행물은 관련업계 및 전국의 공과대학 도서관에 배포되고 있다. ≪한국정밀공학회지≫에는 매월 30편의 논문이 게재되고 있으며, 다른 학회와는 달리 기술논문제도를 두어 학술논문과 함께 학회지에 발표된다.
학술대회는 논문집이 2권으로 발행되며, 부문기술세미나집도 연간 5∼7회 발송되고 있다. 또한 1984년부터 발간된 학회지 내용 전문이 데이터 베이스로 구축되어 있다. 2000년부터 학회운영 자동화시스템을 이용하여 회원관리, 논문심사 관리, 논문 데이터 자동구축, 디지털 학회지 자동발행, 회계관리, 학술대회 운영지원을 시도할 계획을 갖고 있다.
국제 학술활동으로는 일본 정밀공학회와 1996년도 상호협정을 체결하였으며, 1990년과 1991년에 한·일합동심포지엄으로 국제 학술대회를 개최하였다. 한편, 1996년부터 한국정밀공학회 학술상을 제정하여 정기총회 때 특별상·우수논문상·생산기술대상·기술혁신대상으로 나누어 시상하고 있다.
또한 미국 펜실베니아주립대학 명예석좌교수로 있는 함인영 박사 기증금으로 수여하는 백암논문상이 1997년부터 시상되고 있다. 1998년부터는 (주)신도리코가 후원하는 가헌학술상을 제정하여 정밀공학 발전에 공헌한 인물을 선정하여 시상하고 있다.