土木工程实验教学中心的前身可追溯至1914年，是年同济医工学堂首设土木科并建立土木模型陈列室和土木工厂，供学生实习使用。1932年，中国民用测绘的发源地—同济大学高等测量系正式成立，陆续添置了大地测量、航空测量以及摄影处理等仪器设备。抗日战争之前，同济大学土木系科的试验设备已臻完善。抗战期间，校舍尽毁，校址数迁，但试验仪器在李国豪、叶雪安等教授保护下，仍于1946年大体完好无损地运回同济大学。解放以后，土木系科获国家设备建设费二亿多人民币（旧币制），以增购科研和教学所用之仪器设备和教学模型；1952年高等院校院系调整后，前上海交通大学、圣约翰大学等11所高校的土木类仪器设备充实至同济大学，试验室建设得到空前发展，并开设了第一堂结构试验课程。

      经过李国豪、张问清、王达时、孙钧、朱伯龙、蒋大骅等历届系/试验室主任的建设，至上世纪九十年代，同济大学已相继建成了颇具规模的工程结构试验室（1956年），桥梁专业实验室（1974年），结构抗震试验室（1975年），测量基础实验室（1981年恢复），土工实验室（1986年，原土动力学实验室、土力学实验室合并而成），地质工程实验室等，并开设了相应的教学实验课程。1988年，我国土木工程领域中唯一的国家重点实验室——土木工程防灾国家重点实验室由国家计委批准建立，其MTS大型模拟地震振动台、相互配套的大气边界层风洞群等为土木工程基础研究、重大工程建设和教学实验做出了极大贡献。

      1997年，同济大学土木工程学院成立，下设建筑工程系、地下建筑与工程系、桥梁工程系、测量与国土信息工程系、水利工程系(2006年正式成立)和结构工程与防灾研究所。依托于系所，适应于学科建设要求，各专业实验室迅速发展起来，建立了由土力学及土工室、岩石力学与岩矿室、岩土流变室、水化学室、原位检测室、离心机室、物理模型实验室等组成岩土工程实验中心，由工程测量、大地测量、地理信息系统、摄影测量与遥感和测量校准实验室合并组建的测量实验中心，由结构抗震试验室、结构静力试验室、结构抗火试验室、建筑结构试验室等组成结构试验中心，形成了国内土木建筑领域规模最为庞大、专业最为齐全、设备日臻完善的土木工程试验群，并在国际上亦享有良好声誉。

      2004年，同济大学结合土木工程专业宽口径人才培养模式和国家创新型人才战略需求，本着“统一管理、优化配置、资源共享、对外开放”原则，开始筹建土木工程实验教学中心。2006年12月，经学校同意，正式成立同济大学土木工程实验教学中心，统一管理全院实验教学工作。目前，中心下设岩土工程实验教学分中心、测绘工程实验教学分中心、结构工程实验教学分中心等三个实验教学分中心和一个大学生创新平台；拥有试验用房面积6830平方米，各类设备2775台件，设备总值7520万元，并开设了68门实验课程，实验项目达306个。每学年承担结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、防灾减灾工程及防护工程、地质工程、港口海岸及近海工程、测绘工程、交通工程、城市规划、给排水、力学等方向8370人次、约124800实验学时（2007-2008学年为例）的实验教学工作，已成为土木工程、测绘工程及其相关专业本科生实验教学和创新能力培养基地。

      目前，土木工程实验教学中心共有实验教学人员108人，其中中国科学院、中国工程院院士5人，高级职称教师67人；国家级教学名师1人，上海市级教学名师7人，国家级教学团队1个；沈祖炎教授和李国强教授先后担任高等学校土木工程专业教学指导委员会主任。2007年以来，岩土工程、测绘工程、结构工程三个实验教学分中心先后获得同济大学实验教学示范中心称号，大学生创新基地获得校级优秀创新基地；2008年，土木工程实验教学中心获上海市实验教学示范中心称号。

      同济大学土木工程实验教学中心依托于土木工程一级国家重点学科（含桥梁与隧道工程、结构工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程等国家二级重点学科）和大地测量学与测量工程国家二级重点学科，秉承雄厚的科研实力、优秀的师资队伍和多年积累的实验教学经验，逐步形成了“知识学习、能力训练、创新精神并重培养”的实验教学理念，创建了“模块化递进课程、系列化实验内容、多样化考核方式、科学化教学手段、制度化管理方法”的新型实验教学体系，并取得了丰硕的教学成果。

      2001年以来，中心共获得国家级教学成果一、二等奖2项，上海市级教学成果奖27项；国家级精品课程10门，上海市级精品课程11门；国家级优秀教材和“十一五”国家级规划教材32部，建设部“十一五”规划教材13部。同时，还获得国家级科技进步奖7项，省部级以上科研成果一等奖23项、二等奖58项、三等奖49项，国家授权专利54项。学生参加科技创新活动热情高、能力强，除在华东地区、全国结构设计大赛、创新论坛中屡获佳绩外，在国际竞赛中亦表现不俗：第4、5届亚洲地区校际土木工程设计邀请赛中分获亚军、冠军；2007年开始，作为国内唯一一支代表队连年受邀赴美参加美国ASCE大学生土木工程竞赛(东南赛区)，屡获佳绩，其中2009年度表现最为突出：13名学生参加了全部14个项目中的12个项目，获得专业论文比赛（满分）、木桥比赛和T恤衫设计比赛三项第一，多项参赛项目排名前三，在26支参赛队伍中总分排名第二，并获得大会颁发的最佳精神奖。近5年来，毕业生中的高层次人才比例不断提升，从对国内30多家土木类企业的毕业生状况问卷调查结果看，普遍认为同济大学土木工程专业的毕业生专业训练更加有素，动手能力强、创新能力强、新环境适应能力强，综合素质名列前茅。

      目前，土木工程实验教学中心每年接待来自美国、英国、澳大利亚、法国、加拿大等国内外近千名师生参观、交流；中心、分中心、实验课程的网页点击量数更是数以万计；一些兄弟院校参照同济大学土木工程实验教学中心的管理模式，自行研制设备和开展实验项目建设，筹、扩建自己的实验教学中心，同济大学给予了必要的技术支撑；大量实验教改论文的发表，对于宣传同济大学土木工程实验教学工作发挥了重要作用。总之，同济大学土木工程实验教学中心已在国内、外产生了一定的影响，起到了较大的辐射作用。