学校的前身是1943年在湖北随县（现随州市）创建的湖北省立第三师范学校。1947年 9月 ，学校由随县迁往安陆县（现安陆市）。1948年2月更名为湖北省立安陆师范学校。同年12月，学校又迁往武汉市的汉阳显正街和武昌后补街等处。1949年6月，学校迁回安陆县，在现城关二小校址复课。1950年春，又迁至原孝感县三汊埠，改名为孝感师范学校。1951年秋，学校在孝感城关北门外兴建校舍。1952年，搬迁至新校舍，即今孝感学院所在地。

　1958年秋季，中共孝感地委据上级指示精神，决定创办孝感大学，设立工业、农业、医学、师范4个专科。师范专科设在孝感师范学校，开设了中文、数学 、物理 、生物4个专业，形成了孝感师范学校与孝感大学师范专科同时并存的局面。1959年，孝感大学停办，师范专科仍保留，改名为孝感师范专科学校，黄陂大学中文科也随即并入，专业扩展到中文、数学、物理、化学、生物。1960年，因行政隶属关系的变化，孝感师范专科学校更名为武汉师范专科学校。1961年，孝感地区从武汉市分出，武汉师范专科学校停办，恢复孝感师范学校。1961年到1966年，学校在校生规模持续保持在600人左右。其间，学校还开办了多届中学教师进修班，培养基础教育骨干500余人。1966年至1970年，由于文化大革命的原因，学校暂停招生。

1970年底，孝感师范学校改名为孝感地区师范学校，并恢复办学，举办高中英语、数学、农业基础教师培训班。1971年春，学校迁至原孝感县（现孝昌县）卫家店，恢复招生，开设语文、数学、英语、工业基础、农业基础等中师班。1973年春，学校迁回原址办学至1975年。在这期间，学校还在黄陂、汉川、汉阳等地开设了多个高中语文、数学、英语、体育等教师培训班，培训学员400多人。

1975年，学校创办高师班，设数理、生化两个专业，学制3年，同时还招收了1个"社来社去"班。由此，学校办学开始了由中师向高师的过渡。1976年，中师班停止招生，高师开办了数学、政文、农学等4个高师班。1978年春，高考制度恢复后，学校更名为武汉师范学院孝感分院，隶属湖北省教育局管理，开设了中文、英语、数学、物理、化学等5个专科专业，当年招生665人。1979年高农班迁到孝感县（今孝南区）三汊埠，在此基础上组建成华中农学院孝感分院，当年开始招生。1980年华农孝感分院正式挂牌。1981年秋，武师孝感分院始办专科函授，开设中文、数学、物理、化学4个专业，招收学员840人。

1983年1月，经教育部批准，在武汉师范学院孝感分院基础上成立孝感师范专科学校，规模为1000人，学制3年，隶属湖北省教委管理，仍设中文、英语、数学、物理、化学5个专业。1984年6月，湖北省人民政府同意，华农孝感分院更名为湖北职业技术师范专科学校。1986年，经国家教委批准，孝感师范专科学校与湖北职业技术师范专科学校合并，校名仍为孝感师范专科学校，办学规模为2000人，开设7个专业，其中普师1400人，农业技术师范600人。至此，学校已初步形成普教与职教兼容的办学特色。1987年至1993年，学校先后增设了生物、政史、计算机应用、美术教育、贸易经济、应用电子技术、广告学等7个专业。1983年-1988年间，学校先后开办了8届党政干部、英语、数学、化学教师专修科。1984年，学校续办高师专科函授。1988年，开办孝感师专夜大学和孝感自修大学。

1993年6月，学校更名为"孝感师范高等专科学校"。开设中文、英语、数学、物理、电子技术、化学、生物、农学、林特、政治、美术、广告、经济、计算机等共14个专业，其中化学、农学两个专业开始与湖北师范学院、湖北农学院联合培养本科生，全校普通本、专科学生达到2300余人。1997年到1998年，学校与兄弟院校合作培养本科生的范围扩大到湖北大学，专业扩展到中文、英语、数学、物理、化学、农学，在校生人数首次突破3000人。1999年8月，经湖北省人民政府批准，孝感市建筑工程学校（南方城乡建设学校）整体并入孝感师范高等专科学校，实行省市共管共建，以省为主的管理体制。1999年，学校增设音乐教育、生物工程专业，专业总数达到16个，逐步形成了师范专业与应用专业兼容的办学特色与优势，在校生规模达到3600多人。

2000年3月，经教育部和湖北省人民政府批准，在孝感师范高等专科学校的基础上建立孝感学院。2011年12月，经教育部批准同意，学校更名为湖北工程学院。

2013年11月，湖北工程学院在新落成的湛林体育馆隆重举行了建校70周年庆典活动。