1973年12月，学校始建于山东省寿光县，隶属昌潍地区交通局，定名为“昌潍地区交通技工学校”，科级事业单位。

1976年初迁到山东省潍坊市寒亭区。

1981年7月，随“昌潍地区”改名而更名为“山东省潍坊地区交通技工学校”。

1982年10月学校归属山东省公路运输联合总公司，更名为“山东省公路运输潍坊技工学校”。

1986年6月学校定为处级事业单位，同年12月20日成立校党委。

1987年6月，经山东省人民政府批准，设立“山东省潍坊汽车运输学校”，与“山东省公路运输潍坊技工学校”合署办公，一套班子，二块牌子。隶属山东省交通厅。

1988年始招收第一届中专学生。

1989年6月，经山东省人民政府批准，原中专部分更名为“山东省潍坊交通学校”。同年9月，经山东省劳动局，省编委批准，原技工部分更名为“山东省潍坊交通技工学校”。

2000年5月，经山东省人民政府批准，中专校名再次更名为“山东省交通工程学校”。

2002年7月24日，经山东省人民政府批准，将“山东省交通工程学校”改建为“山东交通职业学院”，同时撤销“山东省交通工程学校”的建制。

2004年8月，学院主校区迁到潍坊高新技术开发区。

2006年在省教育厅组织的“山东省高职高专人才培养水平评估”中学院被评为“优秀”等级。

2007年学院还被大众报业集团等新闻媒体评为 “2006年山东家长最喜爱的十大学院”和“2007年山东最具就业推动力特色学院”。

2008年在省委高校工委组织的德育暨校园文明建设检查评估中学校被评为“双优”。

2010年被评为“交通运输部高等职业教育示范院校”。

2011年被教育部、国家语委评为“国家级语言文字规范化示范校”。

2012年被省人力资源和社会保障厅、教育厅评为“山东省高校毕业生就业工作先进集体”。

2012年、2015年先后被总参部、教育部批准为“全国首批定向培养海军直招士官试点院校”、“公安消防士官试点院校”。

2013年被教育厅批准为“山东省首批对口贯通分段培养本科生试点院校”。

2013年经省编办批准原“山东省交通运输学校”并入山东交通职业学院。

2015年学校被教育部认定为首批现代学徒制试点院校。

2015年通过山东省首批技能型特色名校项目验收并获优秀等级。

山东交通职业学院系专科层次全日制普通高等学校，实行省教育厅与交通运输厅双重领导，以交通厅为主的管理体制。学院为副厅级事业单位，实行院、系两级管理，实施专科层次职业教育为主，同时兼顾中专教育任务。