Początki Katedry Technologii Materiałów Budowlanych sięgają 1949 roku, kiedy to powstał Wydział Mineralny z sześcioma katedrami. Dwie spośród nich: Katedra Wiążących Materiałów Budowlanych (kierowana przez prof. Jerzego Grzymka) oraz Katedra Ceramiki I (kierowana przez prof. Feliksa Esse) dały początek obecnej KTMB. W 1951 roku nazwę Wydziału Mineralnego zmieniono na Wydział Ceramiczny.


Na przestrzeni lat nazwa Katedry Ceramiki I przekształciła się w Katedrę Ceramiki Czerwonej i Kamionki, aby w 1964 roku zyskać miano Katedry Technologii Ceramicznych Materiałów Budowlanych. Kierownikami tej Katedry byli: prof. Jerzy Marynowski, a następnie prof. Zbigniew Tokarski.


W 1971 roku zmieniono nazwę Wydziału Ceramicznego na Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki. Ten okres jest czasem zmian strukturalnych, które doprowadziły do likwidacji katedr i powstania Instytutu Technologii Materiałów Budowlanych i Ceramiki, przekształconego później w Międzyresortowy Instytut Materiałów Budowlanych i Ogniotrwałych. Funkcję dyrektora tych instytutów pełnili kolejno: prof. Jerzy Grzymek, prof. Wiesław Kurdowski i prof. Wiesław Piątkowski, a kierownikami zakładów w tych instytutach byli: doc. Anna Derdacka-Grzymek, prof. Zbigniew Tokarski, prof. Marian Kałwa, prof. Jerzy Sulikowski oraz doc. Anna Przybyłek.


Kolejne zmiany strukturalne na Wydziale w 1990 roku poskutkowały utworzeniem siedmiu katedr i dwóch zakładów, w tym Zakładu Materiałów Budowlanych, którego kierownikiem został prof. Jerzy Dyczek. Pod obecną nazwą Katedra Technologii Materiałów Budowlanych funkcjonuje od 2002 roku. W 2005 roku kierownikiem Katedry został prof. Jan Małolepszy, a od 2012 roku funkcję tę pełnił prof. Jan Deja. W 2020 roku kierownikiem Katedry został dr hab. Artur Łagosz.