1958年10月，山西省太原農業(yè)機械化學校成立。1959年5月，開始在太原黃陵村營建新校址，1960年7月，遷址太原黃陵村。1961年7月，學校休學停課。1962年初，學校遷至洪洞甘亭鎮(zhèn)，更名山西省洪洞農業(yè)機械化學校。

1963年5月，學校復學，并遷址至平遙，更名為山西省農業(yè)機械化學校。1964年6月，開始實行半工半讀制。1966年5月，文革開始后停課并停止招生。1971年8月，學校籌備復學，并于1972年7月恢復招生，正常辦學。

1977年11月，恢復高考，全省統(tǒng)招高中畢業(yè)生直至1987年止，學制三年。1980年11月，學校被確定為首批“全國重點中專”。1984年9月，學校與山西師院聯合辦學成立一屆“農業(yè)機電師資專修班”。

1987年9月，全省統(tǒng)招初中畢業(yè)生，學制四年，至1995年止。1989年9月至2000年增設二年制高中班，自費生班，技工班，農村青年班。1993年10月，學校被評為山西省“省部級重點中專”。1995年9月，學校實行并軌制，全省自主招收初中畢業(yè)生，學制三年。

2000年9月至2006年，學校增招“3+2”一貫制高職班，2000年12月，學校被評為“國家級重點中等職業(yè)學校。2002年5月24日，經批準，與山西農業(yè)大學聯合辦學，成立山西農業(yè)大學平遙機電學院，為山西農業(yè)大學的二級學院，同時暫時保留山西省農業(yè)機械化學校的校名。

2010年9月，學校恢復中專辦學體制。2011年10月，學校被批準為“國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學校建設計劃”立項支持學校。2012年開始，學校與山西交通職業(yè)技術學院、山西機電職業(yè)技術學院、山西輕工職業(yè)技術學院、山西職業(yè)技術學院等院校合作開辦三二分段、中高銜接的高職班。2015年10月，被教育部、人社部、財政部確定為“國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學校” [2]  。

截至2016年12月，學校占地面積24.09萬平方米，總建筑面積13.58萬平方米，固定資產總價值7518萬元。有教學儀器總值2431.54萬元；學校建有1座綜合實訓大樓，2個國家級實訓基地和4個省級實訓基地，還有2個省級實訓基地正在建設當中，10個“理實一體化”教室，85個校內實訓室，校內實踐教學工位數1901個，生均實訓實習工位數1.6個；學校有紙質圖書15萬冊，生均126冊，另有1萬冊專業(yè)電子圖書，30萬冊通用電子圖書 [1]  。

學校建有國家級農業(yè)機械化實訓基地、國家級職業(yè)教育汽車維修實訓基地、國家電子信息產業(yè)技能人才培養(yǎng)實訓基地、國家農業(yè)行業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定站、山西省計算機應用能力考核點、省級電工電子及自動化實訓基地、省級機械加工技術焊工實訓基地、省級數控加工技術實訓基地、省級計算機應用實訓基地、晉中市陽光工程培訓基地，開辦有機動車駕駛員培訓學校、汽車修理廠、實習工廠、實驗農場、科技設施農業(yè)園區(qū)等校內實訓生產基地 [3]  。

截至2016年12月，學校編制為226人，已有教職工206人，其中專任教師125人，工勤技術人員等81人。本科及以上學歷教師124人，其中碩士研究生28人，占專任教師的22.22%；高級職稱53人，占專任教師的40.06%；雙師型教師73人，比上年增加1人，占專任教師的57.94% [1]  [3]  。

截至2016年12月，學校設有汽拖工程系、電氣工程系、機械工程系、基礎部、計算機工程系、農機工程系、旅游教研室等5系1部1室，開設有汽車運用與維修、機電技術應用、農業(yè)機械使用與維護、機電設備安裝與維修、電子電器應用與維修、農村電氣技術、農產品保鮮與加工、農村經濟與管理、數控技術應用、供用電技術、計算機應用、旅游服務與管理、機械加工技術等22個專業(yè)。共有在校生1189人，其中一年級在校生357人，二年級在校生525人，三年級在校生307人 [1]  [4]  。

學校先后與山西安泰控股有限公司、中科鴻基生物科技有限公司、山西平遙峰巖集團等多家企業(yè)簽訂了聯合辦學協(xié)議。

學校先后與孝義鵬飛實業(yè)有限公司、山西豐喜華瑞煤化工有限公司、山西陽煤豐喜集團聞喜分公司、陽煤集團太原化工新材料有限公司、山西陽煤豐喜泉稷能源有限公司、重八席大酒店餐飲有限公司等單位簽訂了“企中校”聯合辦學協(xié)議。

為了及時了解專業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，了解企業(yè)的生產、經營、管理方式，學校選派了教師到山西平遙減速器股份有限公司、山西華興科軟有限公司等企業(yè)進行企業(yè)體驗培訓。

學校參加了東西部對口幫扶支援，與新疆維吾爾自治區(qū)五家渠市職業(yè)學校結對，截至2016年，學校共派出2名水平較高的專業(yè)教師到五家渠市職業(yè)學校進行了為期一年半的支教。

截至2016年12月，學校建有汽車運用與維修、農業(yè)機械使用與維護、機電技術應用、電子電器應用與維修、數控技術應用、計算機應用和機械加工技術等七個省級示范專業(yè)。

學校開發(fā)了由公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課、專業(yè)拓展課和頂崗實習組成的課程體系，編寫了多本校本教材。

學校建有5個重點專業(yè)共20門課程的數字資源管理平臺 [1]  。

2016年，學校共有14名教師獲得由山西省職業(yè)院校技能大賽組委會頒發(fā)的“優(yōu)秀指導教師獎”、3名教師獲參賽獎、一名教師獲全國“優(yōu)秀指導教師獎”。此外，為了促進教師教學水平的提高，上半年學校組織開展了多媒體教學公開課活動，全體教師人人亮相，共評出一等獎11名，二等獎22名，三等獎34名 [1]  。

在山西省中等職業(yè)學校第八屆“文明風采”大賽中，學校參加了征文演講、職業(yè)設計、攝影三個項目的競賽，獲得一等獎5個，二等獎7個，三等獎7個，有5位教師被評為“優(yōu)秀指導教師”，學校被評為優(yōu)秀組織獎。獲獎作品被省組委會選送到全國中等職業(yè)學校第十二屆“文明風采”大賽，獲三等獎2個，優(yōu)秀獎6個，學校獲全國優(yōu)秀組織獎 [1]  。

從2007年開始，學校連續(xù)八年參加山西省中等職業(yè)學校汽車維修技能大賽，在汽車二級維護、汽車維修基本技能、汽車檢測基本技能、車輪定位等項目中共有7人獲一等獎，27人獲二等獎，20人獲三等獎 [1]  。

學校設有汽車實訓部，是山西省“3A級”駕校，除完成校內汽車專業(yè)學生的實訓任務外，常年面向社會培訓汽車駕駛員，截至2016年12月，年培訓汽車駕駛員3000余名，營運駕駛員1000余名。

學校還設有農業(yè)行業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定站，除完成學生的培訓鑒定任務外，為還為山西省農機系統(tǒng)培訓農機修理工、拖拉機駕駛員，并進行職業(yè)技能鑒定，2016年共培訓鑒定2182名。

學校教師謝進才、王小扁、張峰、續(xù)百錄等在晉中市、長治市、晉城市、呂梁市、臨汾市等十幾個縣區(qū)進行了新型職業(yè)農民和新型職業(yè)農民農業(yè)機械操作手培訓， [1]  共培訓10000人次。

學校先后被省教育廳、省計委授予“山西省文明學校”、“山西省德育先進學校”、“山西省十一五先進集體”、“山西省職業(yè)教育先進單位”、“山西省中專招生工作先進集體”、“山西省大中專學校學生就業(yè)工作先進集體”，被農業(yè)部授予“全國優(yōu)秀職業(yè)技能鑒定站”，被全國總工會授予“全國職工培訓示范點” [3]  。