Кафедра организована в структуре Тульского механического института 1 октября 1930 г. (кафедра материаловедения). Основанием для организации кафедры стало постановление коллегии Главпромкадра от 12.05.1930 г. об открытии Тульского механического института. В 1963 г. на ее базе были созданы выпускающая кафедра “Металловедение и термическая обработка металлов”  (МиТОМ) и отраслевая научно-исследовательская лаборатория“ Физика металлов и прочность”.

В 1993 г. кафедра вошла в состав  механико-технологического факультета ТулГТУ как кафедра “Металловедение и технология новых материалов” (МиТНМ), а в 1996 г. была преобразована в кафедру “Физика металлов и материаловедение” (ФММ).

С 1 октября 2014 года и по настоящее время кафедра входит в состав политехнического института.