2000年4月之前，山东省机械工业协会的前身是山东省机械工业厅、系省政府正厅级组成部门（1991年10月，山东省机械工业科学技术协会成立）。

2000年4月，山东省机械工业厅改为山东省机械工业办公室，负责全省工业行业管理工作。

2004年3月，山东省机械工业办公室改为山东省机械工业协会，负责全省工业行业管理工作。

2015年12月，山东省机械工业协会撤销。自此，山东省机械工业科学技术协会根据自身业务范围及行业发展需求，主动作为，积极承担行业相关工作，肩负起了党和政府联系全省机械行业企业的桥梁和纽带，并以团体会员身份积极参加中国机械工业联合会的相关活动，积极承担中机联在山东机械行业的联络和服务工作。

2024年11月，应广大会员的强烈要求，在主管单位省工信厅的支持下，山东省机械工业科学技术协会更名为山东省机械工业协会，成为全省机械工业企业、事业单位、科研院所、大专院校自愿结成的全省性、行业性非营利性社会组织，是党和政府联系全省机械行业企业的桥梁和纽带，是促进全省机械行业健康有序发展的重要社会力量。