2003年6月，经湖南省教育厅批准，正式筹建株洲科技职业技术学院。

2005年3月，湖南省人民政府正式建立株洲职业技术学院，在株洲市第一职业中专学校（株洲机械电子工业学校）基础上整合株洲市交通技工学校、中国重型汽车集团职工大学株洲分校资源组建。

2008年，学院获教育部高职高专人才培养工作水平评估“优秀”等级。

2011年，学院立项湖南省示范性（骨干）高职院校。

2013年7月，株洲职业技术学院正式更名为湖南汽车工程职业学院。10月30日，学院成为中国汽车工程学会、株洲市人民政府共建单位。

2015年，学院入围全省首批8所省卓越高等职业技术学院立项建设单位。

2016年8月，学院入选第二批国家现代学徒制试点单位。

2019年7月，学院被教育部认定为国家优质专科高等职业院校，通过教育部现代学徒制第二批试点单位验收。12月，学院被教育部、财政部列入第三类高水平专业群建设单位（A档）。

2020年11月，长沙航空职业技术学院、湖南国防工程职业技术学院、湖南汽车工程职业技术学院、张家界航空工业职业技术学院、湖南体育职业学院共同组成湖南省定向培养士官院校联盟。

2021年，入选教育部第二批国家级职业教育教师教学创新团队立项建设单位名单。12月28日，湖南汽车工程职业学院与株洲市工业中等专业学校正式合并。

2023年12月8日，湖南省教育厅发布《高等学校设置事项公示》，据《湖南省“十四五”高等学校设置规划》，经省第四届高等学校设置评议委员会专家组现场考察、集体评议，现将以“湖南汽车工程职业学院”为基础设立“湖南汽车工程职业大学”事项予以公示。

2024年5月31日，教育部批复以湖南汽车工程职业学院为基础设立湖南汽车工程职业大学。

2024年下半年，湖南汽车工程职业大学将首次开展6个职业本科专业共计600人的计划招生。

截至2024年4月，学院设有11个教学单位，开设全日制本科专业6个，专科专业43个。

截至2024年4月，学院有专任教师1020人，专任教师中，高级职称占比35.20%，“双师型”教师占比66.27%。现有国家级职业教育教师教学创新团队2个、国务院特殊津贴3人、国家教学名师1人、全国技术能手5人、全国黄炎培杰出校长2人、全国黄炎培杰出教师3人。

截至2024年4月，近五年，学校建有国家高水平专业群（A档）1个、全国职业院校示范专业点2个、国家骨干专业4个、教育部现代学徒制试点专业1个、国家级职业教育专业教学资源库3个、国家精品在线开放课程1门；湖南省“楚怡”高水平高职专业群3个、省级示范特色专业2个、省级教学资源库3个，省级精品在线开放课程34门。

截至2024年4月，学校在近两届教学成果奖评选中获得7项国家级二等奖以上或省级最高奖奖励；获全国优秀教材一等奖1个；近五年内，在职在岗教师获得国家奖励及荣誉70项，学生在职业院校专业技能大赛中获得国家一等奖19项，二、三等奖15项，省一等奖51项，在省级以上创新创业大赛中，荣获国家级一等奖2项、二等奖6项、三等奖12项，省级一等奖14项。

湖南汽车工程职业大学全日制在校生规模暂定为15000人，2024年下半年将首次开展6个职业本科专业共计600人的计划招生。其中，新能源汽车工程技术、智能网联汽车工程技术、汽车服务工程技术3个专业各招收120人，智能制造工程技术、自动化技术与应用、信息安全与管理3个专业各招收80人。

截至2024年4月，学校建有汽车全产业链协同创新平台1个，产教融合研究院、科教融汇研究院各1个。近五年，立项国家级科普基地1个、省部级科创平台（团队）17 个、市级科创平台2个。

截至2024年4月，近五年，累计立项厅级及以上科研项目252项，获国家发明专利及实用新型专利560余项，横向技术服务与培训年均到账经费1400余万元，推动应用技术创新和专利成果转化近100项。

湖南汽车工程职业大学徽标图案呈圆形，外圈由学院中文名称和英文名称构成。

徽标以象形的“炎”字为中心，暗示出株洲的特有地标“炎帝陵”，又意寓学校传承炎帝精神;“ 炎”字与圆圈结合形似佛教文化中的“卍”字，被称为吉祥海云相，表示向四方无限延伸的吉祥如意，也意寓着学校蕴含着无限的发展生机和美好未来。

徽标中四片扇叶，既代表高校的人才培养、科学研究、服务社会、文化传承创新的四大职能，也示意出学校“立足汽车行业、服务汽车产业、培养汽车人才、打造汽车品牌”的四个维度。四片扇叶与中间的“炎”字一起，组成了汽车发动机转动扇页造型，既标识着学校的汽车特色，也预示着学校未来一如既往高速运转，持续发展。

校名采用毛体集字而成，既遒劲有力，又感秀美，还示意出学校地处毛主席的故乡湖南。

徽标以青色为主色调，给人以自然、清新的美感，也延续了学校前身“环保”的历史文脉。

厚德、精技、笃学、致用

厚德：“厚德”语出《周易·乾卦》：“君子以厚德载物”。“厚德”意思是重视修身养德，推崇道德修炼。学校坚持“育人为本，德育为先”，以德治校，以德治教，以德治学。为师、为生，为教、为学，都要有崇高的思想境界、高尚的道德规范、高雅的文化修养和广博的知识素养。

精技：“精技”明示学校师生要精通技术，提高技艺、增强技能。师有师能，精益求精；学有学技，精诚求技。对于学校教师而言，要有精湛的实践能力，都要努力成为双师型教师；对于学校学生来说，必须具有一技之长，才能成为某个行业或岗位的能手，造福社会，服务民众，实现价值。

笃学：“笃学”语出《三国志》：“笃学好古”。“笃学”意思是专心致志、坚持不懈地学习，就是要求师生志于学，专于学，厚于学，在知识与技能上实现厚积薄发。对于教师，惟有孜孜不倦地钻研学问，才能博学多才；对于学生，惟有专心勤勉学习训练，才能学有所成。

致用：“致用”出自《周易》：“备物致用，立成器以为天下利”。“致用”即“学以致用”、“经世致用”，而崇实尚用、致力民生、追求事功的实学思想和务实精神，既是湖湘文化的精髓，更是职业教育的灵魂。高职教育以就业为导向，培养高素质、技能型专门人才，“致用”是其根本落脚点。

学院校歌是《圆梦的地方》，作词：廖子良；作曲：江晖。