早在三千年前，古巴比倫人已經制成古代樹木機床等機械。樹木車床是機床最早的雛形。工作時，腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉，手拿貝殼或石片等作為刀具，沿板條移動工具機切削工件。

歐洲中世紀的彈性杆棒車床運用的仍是這一原理。十五世紀歐洲出現的機床雛形滿足於製造鐘錶和武器的需要，出現了鐘錶匠用的 螺紋 車床和齒輪加工機床，以及水力驅動的炮筒鏜床。

1501年左右，義大利人 列奧納多·達芬奇 曾繪製過車 床、鏜床、螺紋加工機床和內圓磨床的構想草圖，其中已有曲柄飛輪、項尖和 軸承 等新機械。

現代機床的誕生

工業革命導致了各種機床的產生和改進，革命性的推動了機床的發展。1774年，英華人威爾金森發明了較精密的炮筒鏜床。次年，他用這臺炮筒鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸，他又於1775年製造了一臺水輪驅動 的汽缸鏜床，促進了蒸汽機的發展。從此，機床開始用蒸汽機透過 曲軸驅動。 1797年，英華人莫茲利創制成的車床由 絲槓 傳動刀架，能實現 機動進給和車削螺紋，這是機床結構的一次重大變革。莫茲利也因 此被稱為“英國機床工業之父” 19世紀，由於紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產的推動， 各種型別的機床相繼出現。

1817年，英華人羅伯茨創制龍門刨床，1818年美華人惠特尼製成臥式銑床，1876年，美國製成萬能磨床。

1951年，美國麻省理工大學誕生世界上第一臺數控機床。