Кафедра була створена в 2002 році у складі Інженерно-фізичного факультету НТУ “ХПІ” на базі Інституту проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національній академії наук України з метою підготовки кадрів вищої кваліфікації для енергетики та машинобудування, які мали б як практичну інженерну підготовку, так і фундаментальні знання в області динаміки рідин, газів і тепломасообміну.
У вересні 2003 року на кафедрі газогідромеханіки і тепломасообміну розпочата підготовка бакалаврів напряму “Механіка” за спеціальністю “Гідроаеродинаміка”. У червні 2007 року відбувся перший випуск бакалаврів, в 2009 – перший випуск спеціалістів.