Кафедра энергетики организована 28 ноября 1932 г приказом ректора №167. Первым заведующим кафедрой назначен доцент С.Л. Маграчев, известный на Урале теплотехник и руководитель городского общества «Тепло и сила». В период с 1932 по 1947 годы кафедрой в разные годы заведовали доцент А.М. Воробьев, доцент И.С. Тейтель. Здесь же работали профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР Н.С. Сиунов, впоследствии основатель кафедры электрических машин и ректор УПИ, доцент М.И. Гуревич – крупнейший специалист в области пневмотранспорта.

      В сентябре 1947 года кафедра была переименована в кафедру энергетики и тяговых машин, заведовал кафедрой доцент Д.Д. Ерахтин.
    В 1954 году кафедра энергетики выделилась в самостоятельную кафедру. Возглавил ее Г.Ф. Кулябин – участник войны, орденоносец, декан МТД. В это же время на кафедру пришли доцент Н.П. Рошковская, старший преподаватель Л.Д. Лившиц, а в 1957 году из ВНИИМТа - доцент  А.В.Чечулин и доцент А.П. Смирнов, руководивший кафедрой 17 лет. В 1969 году из состава кафедры выделилась кафедра АПП (автоматизация производственных процессов, на которую перешли доц. Ковылов Б.В, доц. Терещенко А.Е, доц. Тойбич).

      С 1974 по 1979 год кафедрой заведовала к.т.н., доцент Рошковская Н.П., которая внесла большой вклад в развитие лаборатории электротехники.
      С 1980 года в течение 32 лет кафедрой руководил профессор В.В. Мамаев.

    Научные направления кафедры: Повышение надежности и эффективности работы энергетического оборудования. Экономия топливно-энергетических ресурсов. Гидродинамика и теплообмен дисперсных сред (псевдоожиженый слой, газовзвеси). Сжигание древесных отходов в паровых и водогрейных котлах. Разработка и совершенствование лазерных технологий обработки материалов. Результаты научных исследований публикуются в монографиях, научных статьях и докладах на конференциях

    За разработку и внедрение топочных устройств для сжигания высоковлажных древесных отходов в паровых и водогрейных котлах коллектив кафедры удостоен Диплома Ι степени ВДНХ СССР, а 6 участников работы награждены: золотой (Смирнов А.П); серебряной (Мамаев В.В); бронзовой (Пирогов А.М) медалями и удостоверениями участников ВДНХ (доц. Карочкина С.К, доц. Сафронов А.И.; зав. лабораторией Белый Л.Д). На Свердловской киностудии создан учебный фильм «Экономия топливно-энергетических ресурсов на предприятиях лесной и деревообрабатывающей промышленности». За комплекс работ по «Совершенствованию нормирования потребления и планирования экономии топливно-энергетических ресурсов с использованием ЭВМ в объединениях и на предприятиях лесного комплекса» руководитель работы Мамаев В.В. награжден серебряной медалью ВДНХ СССР, а 5 участников работы получили удостоверения участников ВДНХ (доц. Сафронов А.П, доц. Карочкина С.К, доц. Звягин С.В, доц. Блинов А.В., студент Кораблев А.В).

     С 2012 года кафедрой руководит профессор, доктор технических наук Шанчуров С.М. Основным научным направлением его работ является разработка и совершенствование технологий сварки, наплавки и переплава на основе математического моделирования и экспериментального исследования металлургических процессов, разработка и совершенствование лазерных технологий обработки материалов. По результатам исследований опубликовано более 200 работ, в том числе более 100 статей в центральной и зарубежной печати, имеет авторское свидетельство и 4 патента. Материалы исследований докладывались на многих международных, всесоюзных, всероссийских и отраслевых конференциях и совещаниях. Является соавтором 4-х монографий, 2-х учебников для студентов вузов, 2-х учебных пособий и ряда учебно-методических разработок. Подготовил пять кандидатов и одного доктора наук.

     Член диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций на базе УрФУ. Председатель Совета главных специалистов по сварке и лазерным технологиям Союза предприятий оборонных отраслей промышленности Свердловской области, член Коллегии национальных экспертов стран СНГ по лазерам и лазерным технологиям международной научно-технической организации «Лазерная ассоциация». Председатель подкомитета  «Лазерные производственные технологии» ТК 296 «Оптика и фотоника» Росстандарта. Член оргкомитета ряда международных конференций и редакционно-издательского совета журнала «Вестник науки» (Казахстан).
   Награжден нагрудными знаками «Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации» и «Почетный работник просвещения Монголии». Является Почетным профессором Костанайского социально-технического университета им. Академика З.Алдамжара (Республика Казахстан).