1972年，精密仪器专业改为陀螺导航与自动控制专业。

1978年，精密仪器系研制成功的分步重复照相机及我国第一台自动对准投影光刻机取得广泛应用，精密仪器系在大规模集成电路专用设备领域取得的成果获得全国科技大会奖。

1979年，教育部直属工科重点院校专业调整后，精密仪器系下设 3 个专业，即机械制造工艺、设备及自动化，光学仪器，陀螺仪器及导航自动控制。

1981年，机械学、光学仪器、精密机械及仪器批准为硕士点和博士点，机械制造批准为硕士点，并在1985年批准为博士点。

1984年，精密仪器系更名为精密仪器与机械学系，下设3个专业，即机械设计与制造、光学仪器、精密仪器。

1989年，精密仪器专业和光学仪器专业合并为精密仪器仪表专业（1995 年改称测控技术与仪器专业）。1997年增设工业工程专业（2001 年成立工业工程系）。

1995年，与天津大学精密仪器系共建精密测试技术与仪器国家重点实验室。

1996年，建立光盘国家工程研究中心。

1999年，与自动化系、机械工程系共建 CIMS 国家工程研究中心。

2004年，增设微机电系统工程专业，同时按“制造自动化与测控技术专业”统一招生。

2004年，尤政教授团队牵头成功研制发射运行我国第一颗纳型卫星，相关成果获得国家科学技术进步二等奖。

2012年12 月，学校决定以精密仪器与机械学系的仪器科学与技术和光学工程学科为基础，成立精密仪器系，机械工程学科调整至机械工程系。

2019年，施路平教授带领团队研制成功国际首款异构融合类脑计算芯片，相关成果登上《自然》杂志封面，是我国在芯片和人工智能两个领域的首篇《自然》论文，入选中国十大科技进展新闻、中国科学十大进展和世界互联网领先科技成果。

2022年，精密仪器系作为主要发起院系之一，参与创建清华大学第一个工科创新人才培养书院——为先书院，培养“定义未来的科技领导者”。

2023年，重组精密测试技术及仪器全国重点实验室，新建时空信息精密感知技术全国重点实验室。

清华大学精密仪器系开设测控技术与仪器1个本科专业。

精密仪器系参与建设为先和未央书院，不断探索与书院课程建设和规划相匹配的教学体系，以“探索式”认知、验证、应用和挑战的实验实践教学模式，贯穿大学四个年级全过程，通过对基础知识在实践中的应用，使学生增强学习过程中的获得感，加强引导学生对工科专业学习的兴趣，激发学生自主学习并用所学知识解决实际问题的热情，给予学生充分的时间和学分空间去开展主动学习和创新探索。

清华大学精密仪器系设有2个博士后流动站，2个一级学科，均有硕士、博士授予权，专业硕士学位授权点2个、专业博士学位授权点1个；并招收工程博士；拥有2个全国重点学科。

博士后流动站：仪器科学与技术、光学工程

一级学科博士学位授权点：仪器科学与技术、光学工程

一级学科硕士学位授权点：仪器科学与技术、光学工程

专业硕士学位授权点：电子信息、工程管理

专业博士学位授权点：电子信息

全国重点学科：仪器科学与技术、光学工程

2013年测控技术与仪器专业进行了“中国工程教育认证”，通过认证。

精密仪器系开设的课程中有国家级精品课程2门、北京市精品课程3门、清华大学精品课程5门；3门课程正在建设成为清华大学大规模开放在线课程；建设有国家级教学基地1个，校级教学实验中心1个，国家级精品资源共享课2门。

国家级教学基地：机械工程国家实验教学示范中心（精密仪器系分中心）

国家级精品课：测试与检测技术基础，控制工程基础

国家级精品资源共享课：测试与检测技术基础、控制工程基础

北京市精品课：测控与检测技术基础、控制工程基础、光学工程基础

清华大学教学实验中心： 清华大学测控技术实验教学中心

近年来，精密仪器系教师出版本科教材30余部，成套教材《控制工程基础（第3版）》《控制工程基础（第3版）习题解》以及《控制工程基础实验指导》入选教育部“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材第二次遴选教材名单。2020年获得清华大学年度教学优秀奖1项，青年教师教学优秀奖1项；2021年获得清华大学教学成果奖1项，全国优秀教材二等奖1项，获评清华大学精品课程5门，清华大学年度教学优秀奖1项；2022年获清华大学第十届青年教师教学大赛工科组 一、二、三等奖 1 项；2023年新获评清华大学精品课程1门。通过“拔尖创新学生培养项目”、科技大赛等多种方式，为优秀学生脱颖而出创造条件。

精密仪器系落实立德树人根本任务，抓住强基计划和本研贯通等改革机遇，构建“三全育人”和“五育并举”深度融合的协同育人体系。提出以“探索式实验实践教学”为特色的140+X学分新培养方案，建设系级“学生发展中心”，改造升级教学实验室，建设全国精仪领域高校和科研院所的学术研讨平台，连续三年荣获清华大学“五星级博士生学术论坛”，助力学生全面发展和多元成长。十九大以来，获得中国学位与研究生教育学会研究生教育成果奖一等奖1项、全国优秀教材二等奖1项、清华大学实验技术成果奖二等奖2项、清华大学教学成果奖1项、清华大学青年教师教学优秀奖1项、清华大学年度教学优秀奖2人次、清华大学优秀班主任一/二等奖6人次，教师指导或参与的SRT计划项目获特等奖3项、一等奖5项、二等奖2项，并获SRT计划优秀组织奖。学生总体就业率长期100%，重点率持续上升，稳定在90%以上，各项就业数据位于全校前列，连续四年获清华大学就业工作先进集体（综合奖）。

“一流、竞争、流动”是我系师资队伍建设的指导思想。截至2024 年3月，我系在职教师81人，中国工程院院士2人，国家高层次人才称号和国家杰出青年基金获得者16人，国家青年人才称号和国家优秀青年基金获得者13人，北京市教学名师奖获得者4人，国家级教学名师奖获得者1人，国防科技创新团队1个、重点领域创新团队1个。在职教授31人，副教授49人，具有博士学位的教师80人。另外还有56名在站博士后、6名专业研究人员，140名职员和科研辅助人员。

我系先后聘请中国科学院包为民院士，中国工程院庄松林院士、李天初院士、周志成院士、朱广生院士，中国航天科工集团原董事长高红卫，军委科技委原委员隋起胜，中国卫星网络集团有限公司党组副书记、董事、总经理张洪太，空军工程大学黄长强教授，中国科学院大学光电学院院长樊仲维等担任兼职教授；先后聘请英国皇家科学院、皇家工程院院士 Martin Sweeting、美国工程院院士Albert P. Pisano、美国康纳尔大学 Frank Wise、德国莱比锡大学Attila Tárnok、英国剑桥大学初大平担任杰出访问教授；聘请中国工程院外籍院士顾敏担任名誉教授，共同开展教学科研和人才培养工作。

精密仪器系拥有光学工程、仪器科学与技术两个全国重点学科，在全国一级学科评估中，仪器科学与技术、光学工程两个一级学科均名列前茅。全系建有精密测试技术及仪器全国重点实验室、时空信息精密感知技术全国重点实验室、光盘系统及应用技术国家工程研究中心、智能微系统教育部重点实验室、高精度导航技术教育部重点实验室、光子测控技术教育部重点实验室、生物医学检测技术及仪器北京实验室以及类脑计算研究中心、微米纳米技术研究中心等科研平台。

精密仪器系建有2个全国重点实验室和1个国家工程研究中心，3个教育部重点实验室，1个北京市级实验室；4个系内研究单位，3个校企联合机构，2个校内跨学科联合中心。

国家重点实验室：精密测试技术及仪器国家重点实验室、时空信息精密感知技术全国重点实验室

国家工程研究中心：光盘系统及应用技术国家工程研究中心

教育部重点实验室：智能微系统教育部重点实验室、高精度导航技术教育部重点实验室、光子测控技术教育部重点实验室

北京实验室：生物医学检测技术及仪器北京实验室

系内研究单位：仪器科学与技术研究所、光电工程研究所、导航技术工程中心、激光与光子技术研究室

校企联合科研机构:清华大学（精密仪器系）－中电海康集团有限公司类脑计算联合研究中心、清华大学（精密仪器系）- 北方激光研究院有限公司先进激光技术联合研究中心、清华大学 - 北京航天测控技术有限公司高端分析测试仪器联合研究中心

校内跨学科联合中心：清华大学类脑计算研究中心、清华大学微米纳米技术研究中心

全系科研面向国际基础前沿和国家重大需求，坚持为国民经济服务，每年承担国家重大专项、重点研发计划、重大科学仪器开发专项、国家自然科学基金项目及其它科技开发项目等百余项。70年代，研制开发了分步重复自动照相机、图形发生器、光刻机、电子束曝光机工件台等半导体设备，其中“分步相机”应用于全国100多个厂家，受到好评；研制了多种磁盘测试仪器，促进了我国电子工业的发展。“七五”“八五”期间，光 / 热效应型可直接改写光盘技术研究获得国家发明二等奖。“九五”“十五”期间，微米纳米技术取得了国际水平的研究成果 , 科研经费显著增加，获得国家级奖励 7 项，其中国家发明奖4项，科技进步奖3项。近年来研制成功国内第一颗微小卫星与第一颗纳型卫星，“十一五”“十二五”期间，我系获国家科技奖励7项，其中国家技术发明奖二等奖5项，国家科技进步奖二等奖2项。十三五期间，我系获国家技术发明奖二等奖1项、教育部技术发明奖一等奖1项、教育部技术发明及自然科学奖二等奖3项、北京市科学技术奖一等奖1项；国际科学技术合作奖1项、全国创新争先奖1项，全系师生在国内外学术刊物及学术会议上发表多篇高水平论文，获得国家授权发明专利数量猛增，成果转化成绩喜人。科研经费总量增长迅速，国家重大任务逐渐成为科研工作的主流，科技成果转化效果和社会经济效益显著。

精密仪器系充分发挥党委统揽全局的核心作用，大力推进一流学科建设，服务精密仪器系高质量发展。一是保持提升并举，2021年全国高校学科评估中精密仪器系仪器学科蝉联A+级，光学学科步入A序列。二是打造高端平台，通过重组精密测试技术及仪器全国重点实验室、新组建时空信息感知技术全国重点实验室、新组建清华大学-北京航天测控技术有限公司高端分析测试仪器联合研究中心等科技创新重大平台等，显著提升重大科研攻关和解决国家急需的关键核心技术的能力，打通产学研用全链条，提升创新体系的整体效能。十九大以来，精密仪器系的科研成果获国家奖1项、省部级奖励4项、国际奖励5项以及其他奖励10项；科研经费快速增长，累计到系经费12.39亿元，比上一周期6.24亿元将近翻了一倍；高水平论文数量激增，共发表中科院一区论文179篇，包括Nature封面文章1篇、Science文章1篇；获授权发明专利436项，比上一周期230项增长了89.6%；科研成果转化成绩显著，总金额2.822亿元，是上一周期0.695亿元的4倍多。

精密仪器系十分重视开展国内外学术交流，和国外许多著名大学和研究机构保持着密切的联系和合作，已组织召开了多次国际学术会议，主办了多次全国性的学术会议。

积极进取、锐意改革、精益求精

“精益求精，止于至善”

培养高、精、尖的创新人才

清华大学精密仪器系系徽主体图案由原子与系办公大楼字组成，原子两侧为毛体的“清华”，数字“1932”代表系源于1932年成立的清华大学工学院机械工程学系，系英文名称围绕主体图案上方，下方为系中文名称；系徽外圆沿用了清华大学校徽的圆面。