1918年11月，第一次世界大战结束。根据《凡尔赛和约》的相关规定，德国在上海法租界内的学校财产交还中、法两国政府，中、法开始协商在“同济德文医工学堂”原址共同办校。

1920年，中、法两国政府将原同济德文医工学堂改建为中法国立通惠工商学校（法文名为Institut Franco-Chinois d’Industrie et de Commerce），直译为“中法工商学院”，意蕴“通”商、“惠”工，性质为“中法两国政府的合作事业”，目的为“造就实业界有用之人才”。中法国立通惠工商学校于1921年3月10日正式开学，学校设工、商两科，工科下设土木工程科和机械电气科，各科课程悉仿法国以法文教授；学校一切设备（如实验工厂设备、教学仪器、图书等），亦依欧制颇臻完善；毕业学生除由中政府择优录用外，有志深造者还可派到法国或比利时的高等理工大学进一步深造。办学经费由中法两国政府平均分担，并设中法校长各1人，中方校长由中国政府任命，法方校长由法国政府任命；中法教师人数相等，职员则全部为中国人。随后经历了中法国立工业专门学校（1923年—1929年）、中法国立工业专科学校（1929—1931年）和中法国立工学院（1931年—1940年）等阶段。法国人梅鹏（Charles B. Maybon）、薛藩（Henri Civet），中国人张保熙（留学比利时）、朱炎（留学比利时）、褚民谊（留学日本及法国）等先后担任法、中方校长一职。中法国立工学院（法文名为Institut Technique Franco-Chinois de Shanghai）时期，学校院系和课程的设置按工业大学的要求和标准，设机械电机系和土木工程系，另设附属高级中学和法文补习班。

1940年6月30日起，中法国立工学院停办。1940年秋，由中法两国政府派人员组成“中法国立工学院院产保管委员会”，负责保管学校财产。工学院关闭后，其校产一部分被中法大学药学专修科、法国在沪企业、法童实业学校等相关单位借用。1943年8月汪伪政权收回法租界后，工学院课堂大楼及学生宿舍成为法军临时兵营。

1943年秋，为确保中法共有财产不落入敌伪手中，中法国立工学院校友自发成立“校友会复校运动委员会”，并创办“私立中法高级工业职业学校”以承接之，其经费由中法教育基金委员会和社会热心人士资助，教职员多为前工学院教员，原中法工学院数学教师林治平任校长。

1945年初，林治平病逝，由原工学院校友陈廷骧继任中法高工校长。抗战胜利后，中国政府接收中法联合办校的校舍和设备以及中法高工（包括机械、电机、土木3个班），并将重庆的国立高级机械职业学校迁沪并入，主导具有赴法勤工俭学经历的夏述虞被任命为国立高机首任校长。解放前，学校始终注重实科教育，强调善事利器，时任国民政府主席的林森曾为学校题词：“因物致用”；时任国民政府内政部部长的黄绍竑更赞誉为：“有栋梁气”。

解放后，学校几经易名和发展，先后经历“华东工业部上海高级机械职业学校”、“第一机械工业部上海动力机械制造学校”、“上海动力机械专科学校”、“上海机械制造学校”等阶段，1983年升格为上海机械专科学校，1993年更名为上海机械高等专科学校。1996年，学校和华东工业大学合并组建为上海理工大学。