隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和各項(xiàng)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)計(jì)量科技人才提出了迫切需求。1978年9月10日，國(guó)家計(jì)量總局向國(guó)務(wù)院申請(qǐng)?zhí)岢龌I建計(jì)量學(xué)校；10月5日，國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)國(guó)家科委《關(guān)于國(guó)家計(jì)量總局工作任務(wù)和機(jī)構(gòu)設(shè)置的報(bào)告》，批準(zhǔn)國(guó)家計(jì)量總局在杭州籌建計(jì)量學(xué)校，目標(biāo)是為全國(guó)培養(yǎng)既有一定理論基礎(chǔ)、又有較好實(shí)際操作技能的計(jì)量技術(shù)人員。

1979年7月27日，國(guó)家計(jì)量總局批文同意浙江省標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局代擬的《杭州計(jì)量學(xué)校基本建設(shè)計(jì)劃任務(wù)書(shū)》，杭州計(jì)量學(xué)校定為中等計(jì)量專(zhuān)業(yè)學(xué)校，學(xué)校暫先設(shè)置長(zhǎng)度、熱學(xué)、力學(xué)、電磁、無(wú)線(xiàn)電計(jì)量五個(gè)專(zhuān)業(yè)，學(xué)制四年，面向全國(guó)招生，畢業(yè)后全國(guó)分配，在校學(xué)生1200人，教職工300人；學(xué)校直屬?lài)?guó)家計(jì)量總局，實(shí)行以總局領(lǐng)導(dǎo)為主的總局和浙江省雙重領(lǐng)導(dǎo)體制；成立籌建處，負(fù)責(zé)學(xué)校基建工作。

1979年9月1日，杭州計(jì)量學(xué)校籌建處印章正式啟用，開(kāi)始辦公，辦公地點(diǎn)設(shè)在曙光路黃龍洞口浙江省標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局內(nèi)。學(xué)校干部、人事、黨務(wù)工作暫由浙江省科委黨組代管，其他業(yè)務(wù)工作由浙江省標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局代管。

1980年7月2日，杭州市規(guī)劃局同意，杭州計(jì)量學(xué)校校址定點(diǎn)在西湖區(qū)古蕩公社境內(nèi)和尚圩（教工路以西，天目山路以北）。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和改革開(kāi)放的發(fā)展，中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校已不能適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要。1982年，國(guó)家計(jì)量總局多次向國(guó)家計(jì)委、教育部提出籌建計(jì)量測(cè)試學(xué)院、培養(yǎng)高級(jí)計(jì)量科技人才的報(bào)告。1983年5月10日，教育部（83）以教計(jì)字79號(hào)文，同意國(guó)家計(jì)量局原籌建的杭州計(jì)量學(xué)校改建為杭州計(jì)量測(cè)試專(zhuān)科學(xué)校，設(shè)置幾何量計(jì)量與測(cè)試等五個(gè)專(zhuān)業(yè)，學(xué)校規(guī)模750人，實(shí)行由國(guó)家計(jì)委和浙江省人民政府雙重領(lǐng)導(dǎo)，以國(guó)家計(jì)委為主的領(lǐng)導(dǎo)體制。

1983年12月，國(guó)家計(jì)量局請(qǐng)示教育部和國(guó)家計(jì)委，要將原批準(zhǔn)的“杭州計(jì)量測(cè)試專(zhuān)科學(xué)校”校名改為“計(jì)量專(zhuān)科學(xué)校”并正式建校，于1984年秋季正式招生。

1984年2月6日，教育部以（84）教計(jì)字016號(hào)文，通知國(guó)家計(jì)量局，同意計(jì)量專(zhuān)科學(xué)校正式建校并招生。學(xué)校建在杭州市，設(shè)置幾何量計(jì)量與測(cè)試、電磁計(jì)量與測(cè)試、力學(xué)計(jì)量與測(cè)試、電子計(jì)量與測(cè)試、熱工計(jì)量與測(cè)試五個(gè)專(zhuān)業(yè)，學(xué)校規(guī)模750人；學(xué)校由國(guó)家計(jì)量局、浙江省雙重領(lǐng)導(dǎo)，以國(guó)家計(jì)量局為主。6月1日，計(jì)量專(zhuān)科學(xué)校印章正式啟用。

1984年8月，計(jì)量專(zhuān)科學(xué)校招收首批大專(zhuān)學(xué)生257人。1985年8月，招收首批函授專(zhuān)科學(xué)生136人。

1985年3月16日，國(guó)家計(jì)量局基于計(jì)量科技隊(duì)伍知識(shí)老化、高級(jí)計(jì)量科技人才嚴(yán)重匱乏，向教育部提出建立本科學(xué)院；5月16日學(xué)校正式向教育部呈報(bào)了《關(guān)于建立中國(guó)計(jì)量學(xué)院的申請(qǐng)報(bào)告》。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的論證評(píng)審，1985年10月18日，國(guó)家教委以（85）教計(jì)字134號(hào)文，通知國(guó)家計(jì)量局、浙江省人民政府，批準(zhǔn)建立中國(guó)計(jì)量學(xué)院。中國(guó)計(jì)量學(xué)院以計(jì)量專(zhuān)科學(xué)校為基礎(chǔ)建立，繼續(xù)實(shí)行國(guó)家計(jì)量局與浙江省人民政府雙重領(lǐng)導(dǎo)、以局為主的領(lǐng)導(dǎo)體制；學(xué)院發(fā)展規(guī)模為3000人；在發(fā)展規(guī)模中，專(zhuān)科生要保持一定比例；本、專(zhuān)科的修業(yè)年限為：本科四年、專(zhuān)科二年。

1986年8月，中國(guó)計(jì)量學(xué)院根據(jù)國(guó)家教委批準(zhǔn)的幾何量計(jì)量測(cè)試、力學(xué)計(jì)量測(cè)試、熱工計(jì)量測(cè)試、電磁測(cè)量及儀表、無(wú)線(xiàn)電計(jì)量測(cè)試五個(gè)專(zhuān)業(yè)，招收首批本科學(xué)生200名。

1986年10月，中共中央總書(shū)記胡耀邦同志為學(xué)院題寫(xiě)校名“中國(guó)計(jì)量學(xué)院”。

1988年9月，學(xué)院與中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院聯(lián)合招收首屆研究生5名；1989年10月，首次招收2名法國(guó)留學(xué)生。

2000年5月，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，學(xué)院由國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局管理為主調(diào)整為“省部共建、以省為主”的管理體制，納入浙江省高等教育發(fā)展總體規(guī)劃。同年，學(xué)院制定了到2005年全日制本科在校生規(guī)模達(dá)到12000人的規(guī)劃；學(xué)院取得浙江省人民政府重點(diǎn)扶持，首批進(jìn)入下沙高教園區(qū)辦學(xué)，新校區(qū)征地面積1180畝，投資5.35億元，規(guī)劃建設(shè)校舍面積21萬(wàn)平方米。

2001年，學(xué)院制定了《中國(guó)計(jì)量學(xué)院十年發(fā)展規(guī)劃（2001-2010年）》，提出“到2010年，把學(xué)校建設(shè)成以質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫為特色，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展、教學(xué)研究型的浙江省重點(diǎn)大學(xué)”的發(fā)展目標(biāo)。

2003年8月，學(xué)院整體搬遷至下沙高教園區(qū)辦學(xué)。9月，經(jīng)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)，新增列為碩士學(xué)位授權(quán)單位。

2016年3月1日，教育部發(fā)文《關(guān)于同意中國(guó)計(jì)量學(xué)院更名為中國(guó)計(jì)量大學(xué)的函》，同意中國(guó)計(jì)量學(xué)院更名為中國(guó)計(jì)量大學(xué)，學(xué)校系多科性本科學(xué)校，以本科教育為主，同時(shí)承擔(dān)研究生培養(yǎng)任務(wù)。3月28日，浙江省人民政府發(fā)文通知，中國(guó)計(jì)量學(xué)院更名為中國(guó)計(jì)量大學(xué)。4月6日，中國(guó)計(jì)量大學(xué)新校名正式啟用。