Viện Khoa học và Công nghệ GTVT được thành lập theo Nghị định số 96-NĐ ngày 04/10/1956 của Bộ Giao thông và Bưu điện. Ngày 29/12/2006, Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải đã ra Quyết định số 3003/QĐ-BGTVT phê duyệt đề án chuyển đổi Viện Khoa học và Công nghệ GTVT sang hình thức tổ chức Khoa học và Công nghệ tự trang trải kinh phí theo Nghị định số 115/2005/NĐ-CP ngày 05/9/2005 của Chính phủ.
Từ ngày thành lập đến nay, trải qua 55 năm xây dựng và phát triển, Viện Khoa học và Công nghê GTVT luôn đồng hành với từng thời kỳ lịch sử của đất nước và qua từng giai đoạn này, Viện đã lần lượt được đổi tên cho phù hợp với từng nhiệm vụ cụ thể hơn.
Thời kỳ mới thành lập, Viện được mang tên là Viện Thí nghiệm vật liệu (giao đoạn từ 1956 - 1961). Từ năm 1961 đến năm 1983, trải qua hai giai đoạn lịch sử của đất nước: thời kỳ trước và trong giai đoạn kháng chiến chống Mỹ (giai đoạn từ năm 1961 đến 1975) và thời kỳ khôi phục và trong giai đoạn phát triển GTVT (giai đoạn từ năm 1976 đến 1983), Viện được mang tên Viện Kỹ thuật giao thông. Trong thời kỳ đầu khôi phục kinh tế đất nước, một lần nữa Viện được đổi tên thành Viện Khoa học kỹ thuật GTVT (giai đoạn từ năm 1984 – 1995). Từ năm 1996 đến 2006 là thời kỳ dần bắt nhịp với nền kinh tế thị trường và hội nhập. Từ năm 2006 đến nay là thời kỳ đổi mới và hội nhập quốc tế trong tiến trình chuyển đổi theo cơ chế tự chủ, tự chịu trách nhiệm theo Nghị định 115/2005/NĐ-CP của Chính phủ, Viện được mang tên Viện Khoa học và Công nghệ GTVT.
Lịch sử hình thành và phát triển của Viện được chia thành các giai đoạn cơ bản sau:
1. Giai đoạn từ 1956-1961: Viện Thí nghiệm Vật liệu (TNVL) - Thời kỳ mới thành lập.
2. Giai đoạn từ 1961-1975: Viện Kỹ thuật Giao thông (KTGT) - Thời kỳ trước và trong giai đoạn kháng chiến chống Mỹ.
3. Giai đoạn từ 1976-1983: Viện Kỹ thuật Giao thông (KTGT) - Thời kỳ khôi phục và phát triển GTVT sau khi đất nước thống nhất.
4. Giai đoạn từ 1984-1995: Viện Khoa học Kỹ thuật GTVT (KHKT GTVT) - Thời kỳ đầu khôi phục kinh tế đất nước.
5. Giai đoạn từ 1996-2006: Viện Khoa học và Công nghệ GTVT (KH&CN GTVT) - Thời kỳ dần bắt nhịp với nền kinh tế thị trường và hội nhập.
6. Giai đoạn từ 2007 đến nay: Viện Khoa Học Và Công Nghệ GTVT (ITST) - Thời kỳ đổi mới và hội nhập quốc tế trong tiến trình chuyển đổi theo cơ chế tự chủ, tự chịu trách nhiệm theo Nghị định 115/2005/NĐ-CP.
