為強化本校在醫學工程人才培育與醫工領域研發能量，並加速與業界密切互動，配合國內醫療產業發展，2007年8月1日於「工程技術研究所」設立醫學工程領域，每年招收5名碩士生、2名博士生，初期結合國防醫學院與校內相關師資開設課程與共同指導研究生。「醫學工程研究所」於2009年2月1日設立籌備處，由本校高分子工程系系主任洪伯達教授著手規劃，同年8月1日奉核由「材料科技研究所」更名成立，每年招收18名碩士班學生，並正式展開所務推動與延聘專任教師作業。2010年6月完成新聘生醫材料、生物力學、生醫機電與資訊等各專長共7名專任師資。首任所長由材料科學與工程學系洪伯達教授自2009年8月起兼任至2013年7月，接著2013年8月由電機工程學系郭重顯教授兼任，2018年8月由本所許昕教授兼任，自2021年8月起由本所白孟宜教授擔任所長。

      為推動與實現本所發展願景，本校前校長陳希舜博士與國防醫學院前院長張德明將軍先於2007年11月2日簽署「教育暨學術策略聯盟」合作協議。在強化雙方實質合作之利基上，更於2010年1月5日共同成立「醫學工程研究中心（Biomedical Engineering Research Center）」，中心設於國防醫學院院內，經與三軍總醫院密切合作，共同開發各項牙醫材料及植牙技術，並利用3D影像分析設計及六軸定位儀等技術研發製作精密手術導引板，其結合臨床牙醫外科手術技術，可大幅縮植牙時間與達成即種即用之效益。因此、進而推動三軍總醫院規劃成立「植牙中心」，同年3月25日啟用營運。

      「醫學工程」乃結合醫學、機械力學、機電資訊、材料科學、生物科技等工程，為擴大在醫工領域之發展，本所整合校內外教學研究資源，設立大學部「醫學工程輔系學士學位學程」，提供其他系所學生選讀第二專長，進而提升本校醫工領域之研發能量。