Z trzech katedr o profilu silnikowo-samochodowym i Katedry Termodynamiki utworzono w 2001 roku jedną o nazwie Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów. Kierownikiem Katedry został prof. dr hab. inż. Maciej Sobieszczański. Organizacyjnie Katedra składała się z trzech zakładów.

Kierownikiem Zakładu Silników Spalinowych do 2005 roku był również profesor M. Sobieszczański, a po jego przejściu na emeryturę funkcję tę przejął prof. dr hab. inż. Zdzisław Stelmasiak. Zakład Budowy Pojazdów (od 2003 roku przemianowany na Zakład Pojazdów) kierowany jest od początku przez prof. dr hab. inż. Kazimierza Romaniszyna. Pierwszym kierownikiem Zakładu Termodynamiki był prof. dr hab. inż. Stanisław Gdula, zaś od 2002 roku kierownikiem został dr hab. inż. Andrzej Sucheta, prof. ATH.

Od końca 2004 roku kierownictwo Katedry objął prof. dr hab. inż. Kazimierz Romaniszyn. W okresie istnienia Katedry nastąpił rozwój kadry naukowej i znacząca poprawa bazy laboratoryjnej. Zostały obronione cztery prace doktorskie, trzy rozprawy habilitacyjne, nadane trzy tytuły profesora ATH i jeden tytuł profesora zwyczajnego. Dumą Katedry są laboratoria, które znajdują się w nowych pomieszczeniach i są dobrze wyposażone w nowoczesną aparaturę.

W roku 2012 kierownikiem Katedry został prof. dr hab. inż. Zdzisław Stelmasiak, a po jego przejściu na emeryturę w roku 2018 funkcje tę przejął dr hab. inż. Jacek Nowakowski, prof. ATH.

W roku 2019 zmiany organizacyjne na Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej spowodowały likwidację zakładów i utworzenie wraz z Zakładem Mechaniki kierowanym przez dr hab. inż. Andrzeja Harleckiego prof. ATH jednej dużej Katedry Silników Spalinowych i Pojazdów z zespołami: silników spalinowych, pojazdów, termodynamiki, mechaniki.