기술교육을 통한 공업입국과 근대화에 기여하기 위해 1939년 4월 김봉주(金奉周)가 서울 동작구 본동에서 동양공과학원으로 설립하였다. 김봉주가 초대 교장으로 취임하였으며, 토목과와 기계과로 출발하여 1941년 제1회 졸업생 51명을 배출하였다.
 
1948년 3월 재단법인 동양학원을 설립하고 각 과에 3학급씩 총 6학급의 동양공업중학교로 개편하였다가 1953년 학제개편으로 동양공업고등학교와 동양중학교로 분리되었다.
 
1959년 2월 야간부를 설치하여 토목과와 전기통신과를 두었고, 1960년 12월 주간부에 전기통신과, 1963년 주간부에 화공과, 야간부에 기계과, 1967년에 야간부에 화공과를 신설하였다. 1964년 1월 재단법인을 학교법인 동양학원으로 개편하였다. 1977년 12월 서울 구로구 고척동으로 교사를 이전하였으며, 1999년 8월 서울시 강서구 가양동 현재의 위치에 교사를 신축하여 이전하였다.