Кътедрата е създадена, заедно със създаването на Университета през 1962 г. До 1998 г. тя е съществувала като общотехническа катедра, която обучава всички студенти в Университета по Термодинамика и топлопренасяне.

С приемането на първия випуск по специалност „Топлинна и масообменна техника (хладилна и климатична техника), от учебната 1995/96 г. съгласно решение на АС на ТУ-Варна (Прот. №6/23.01.1995 г.) и утвърден прием по държавна поръчка катедрата се ангажира с обучението на студенти и по други дисциплини. Към катедрата се присъединяват и преподаватели с други специалности, утвърдени, както в страната, така и в чужбина учени в областта на Топлотехниката.

През последните 15 години в катедрата се формираха екипи, които през Високотехнологичния парк на ТУ – Варна участват в проектирането на сградни инсталации за отопление, вентилация и климатизация и част енергийна ефективност. Има създаден екип от консултанти по енергийна ефективност, които успешно участват във всички оперативни програми през последните години.

Обучението по специалност „Топлотехника” се провежда от 1997/98 г. в съответствие с Постановление на МС №86/12.03.1997 г. за утвърждаване на Държавен регистър на образователно-квалификационните степени (ОКС) по специалности във Висшите училища на Република България. Съгласно това постановление  е утвърдено и новото име на специалността „Топлотехника” с ОКС „Бакалавър” и ОКС „Магистър”. Специалност “Топлотехника и възобновяеми енергийни източници“ се явява правоприемник на специалност “Топлотехника”. като обучението започва от 2016/17 учебна година, а от учебната 2020/21 г. специалността е преименувана в „Топлотехника и инвестиционно проeктиране“.

От своето създаване и до днес студентите са обучавани да проектират, изграждат и експлоатират топлотехнически системи за сградите и промишлеността, които се захранват както от конвенционални енергийни източници, така и от възобновяеми такива.