В 1934 году на горном факультете была организована кафедра механизации горных работ, которую возглавлял доцент Г.Г. Завьялов.

В 1939 году на базе этой кафедры были организованы две: кафедра горных машин и кафедра рудничного транспорта. Этот год и считается годом основания кафедры ГМК, которую возглавил доцент, канд. техн. наук Валериан Константинович Бучнев, ставший впоследствии доктором технических наук, профессором. С 1946 по 1955 годы кафедрой руководил Иван Романович Ворошилин. В 1955 году кафедры «Горные машины» и «Рудничный транспорт» снова объединили, а совместную кафедру возглавил доцент, канд. техн. наук Леонид Иванович Жуков.

В мае 1964 года, из объединенной кафедры снова была выделена кафедра «Горные машины и комплексы», которая стала выпускающей в связи с организацией в институте двух новых специализаций: «Конструирование и производство горных машин» (первый прием в 1962 г.) и «Машины и оборудование обогатительных фабрик» (1964 г.). В это же время кафедра была передана из состава горного факультета в административное подчинение горно-механического факультета. Заведующим этой кафедрой стал лауреат Государственной премии, профессор, доктор технических наук Владимир Рудольфович Кубачек. В 1976 году за достижения в исследовании и производстве горных машин и подготовку кадров высшей квалификации В.Р. Кубачеку было присвоено звание «Заслуженный деятель науки и техники». С 1936 по 1963 год В.Р. Кубачек работал в качестве конструктора и главного конструктора на УЗТМ.

В 1967 году состоялся первый выпуск инженеров специализации «Конструирование и производство горных машин». Из числа первых выпускников на кафедре остался работать Н.М.Суслов (ныне заведующий кафедрой).

В 1969 году состоялся первый выпуск инженеров специализации «Машины и оборудование обогатительных фабрик».

В 1970 году состоялся первый набор студентов на вновь организованную на кафедре специальность «Торфяные машины и комплексы». С 1982 года подготовка студентов этой специальности осуществлялась на выпускающей кафедре «Торфяные машины», выделенной из состава кафедры «Горные машины и комплексы».

В 1983 году кафедре была поручена подготовка инженеров новой для института специализации «Геологоразведочные машины и оборудование».

С 1993 года кафедра, наряду с традиционными, осваивает новое направление — нефтегазопромысловые машины и оборудование.

В 2005 г. открыт прием на новую специальность «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов».

С июля 2011 года в состав кафедры ГМК вошла кафедра горнопромышленного транспорта.

В декабре 2013 года в состав кафедры вошла совсем молодая кафедра безопасности дорожного движения.

С 1985 по 1996 год кафедрой руководил доцент, доктор техн. наук Владилен Андрианович Масленников. Выпускник МИСИ, он с 1955 по 1971 год работал конструктором на УЗТМ, с 1976 года он заведовал, организованной на кафедре, отраслевой научно-исследовательской лабораторией дробильно-размольного оборудования Минтяжмаша СССР (ОНИЛ ДРО), в 1989 году защитил докторскую диссертацию, автор 34 научных работ, 12 изобретений, обладатель патентов США, ФРГ, Японии, Швеции, Франции.

С 1996 года кафедрой заведует профессор, доктор технических наук Николай Максимович Суслов.

Учебный процесс осуществляется на базе лабораторий кафедры: механизации открытых и подземных горных работ, дробильно-размольного оборудования, гидропривода и проектирования гидропривода со стендами-тренажерами, буровых машин и нефтегазового оборудования с учебным буровым стендом-тренажером, дисплейного класса.

Кафедра обладает собственным компьютерным классом и имеет 14 рабочих мест для работы в конструкторском пакете APM WinMachine и 20 рабочих мест для работы в пакете Solid Works, что позволяет студентам получить навыки использования конструкторских пакетов объемного проектирования горного оборудования. При кафедре работает авторизированный учебный центр по подготовке специалистов, работающих в пакете Solid Works.

Исходя из запросов предприятий, в том числе и ОАО «Уралмашзавод», кафедрой ГМК включено в учебные планы изучение студентами систем AutoCad, SolidWorks, Компас, APM WinMachine.

С 1999 года кафедра ежегодно проводит международную научно-техническую конференцию «Чтения памяти В.Р. Кубачека. Технологические машины и оборудование для горной и нефтегазовой промышленности», которая проходит в рамках Уральской горнопромышленной декады.

С 2010 года на кафедре работает Студенческое Конструкторское Бюро (СКБ). Студенческое конструкторское бюро горных и нефтегазовых машин создано на базе кафедры горных машин и комплексов для выполнения НИОКР в рамках проекта, реализуемого в университете по Постановлению Правительства № 218 «Развитие кооперации вузов и производственных предприятий». СКБ оснащено 15-ю рабочими местами инженера-конструктора с установленными CAD/CAM системами Solid Works, APM WinMachine, АСКОН-Компас с коммерческими лицензиями. На оплату научной работы молодежи в составе временных творческих коллективов в 2012 году СКБ выделено более 2 миллионов рублей. За 2011-2013 гг. на базе СКБ уже подготовлено 6 выпускных квалификационных работ, опубликовано 16 статей в сборниках молодежных конференций, 4 статьи в журналах перечня ВАК, получены 3 патента на полезную модель. Ведется активная работа над материалами кандидатских диссертаций.

В 2012 г за комплекс работ по инженерному проектированию горного оборудования Студенческое конструкторское бюро горных и нефтяных машин УГГУ награждено Памятной медалью специализированной выставки «Горное дело. Металлургия».

С 2009 года кафедра является организатором олимпиады «Проектирование металлоконструкций» (2 этап) и «Проектирование гидропривода» (3 этап – всероссийский), которые проводятся на базе УГГУ и в них ежегодно соревнуется до 60 студентов из 12 вузов России и Казахстана.
Кафедра налаживает творческие связи с ближним и дальним зарубежьем. Кафедрой заключены договора о сотрудничестве с Алма-Атинским техническим университетом и Карагандинским техническим университетом (Казахстан).

В 2013 году подписано соглашение между УГГУ и ООО «МАНТРАК-ВОСТОК» (региональный представитель фирмы Катерпиллар) о сотрудничестве, направленном на обеспечение качественной подготовки, переподготовки, повышения квалификации специалистов для ООО «МАНТРАК-ВОСТОК» и для реализации совместных научно-исследовательских работ и образовательных программ, а именно о создании на базе кафедры ГМК сертифицированного учебного центра.

Предполагаемые программы обучения следующие.
1. Приемы работы и базовое техническое обслуживание;
2. Устройство и техническое обслуживание оборудования;
3. Техническое устройство систем оборудования Caterpillar;
4. Основы гидропривода;
5. Электрические системы и электронное оборудование машин;
6. Устройство и принцип работы дизельных двигателей;
7. Силовые передачи;
8. Гидравлические системы машин Caterpillar;
9. Топливные системы дизельных двигателей Caterpillar.