У 1963 році Харківський гірничий інститут було реорганізовано у Інститут гірничого машинобудування, автоматики та обчислювальної техніки. У цей період створюється кафедра автоматики та телемеханіки, завідувачем якої стає Іванченко Є.Я.

У цьому ж році кафедра автоматики та телемеханіки була перетворена у кафедру промелектроніки та обчислювальної техніки, завідувачем був назначений доцент Волков А.А. Відокремившись від цієї кафедри, згідно з наказом №62 від 20 вересня 1963 р. ХІГМАОТа створюється кафедра Обчислювальної техніки.

Першим завідувачем кафедри став Рвачов Володимир Логвинович. Разом із ним на кафедру прийшли працювати Шабанов-Кушнаренко Юрій Петрович, Мурашко Анрі Гаврилович, Шкляров Леонід Йосипович, Путятін Євген Петрович та Тищенко Володимир Володимирович. Кафедра Обчислювальної техніки здійснювала підготовку інженерів зі спеціальності Математичні та лічильно-вирішальні прилади та пристрої. У науковому плані кафедра займалася розробкою засобів обчислювальної техніки (ОТ), нових методів обчислень, математичним моделюванням властивостей зору людини..

У 1964 г. стався перший розподіл кафедри ОТ. З’являється кафедра Математичного програмування та моделювання та кафедра Математичних машин.

У 1966 г. кафедра Математичного програмування та моделювання розділилася на кафедри Математичного моделювання (ММ) та кафедру Обчислювальної математики. Завідуючим кафедри ММ стає Шабанов-Кушнаренко Ю.П. У цей час поширюється тематика математичного моделювання психічних функцій людини та приходять на кафедру такі фахівці як Дюбко Геннадій Федорович, Качко Олена Григорівна, Марченко Юрій Сергійович, Ловицький Володимир Адріанович.

Починаючи з 1969 року кафедра Математичного моделювання здійснює підготовку спеціалістів зі спеціальності Прикладна математика, спеціалізація – математичне забезпечення ЕОМ і АСУ.

У 1975 р. наказом №86 від 15 травня 1975 р. ХІРЕ кафедру Математичного моделювання перейменовано у кафедру Програмного забезпечення ЕОМ (ПЗ ЕОМ). Період 1969-1984 рр. можна охарактеризувати як період розвитку нових наукових напрямків на кафедрі: розпізнавання зорових образів (керівник – Путятін Є.П.), реалізація біонічних моделей засобами обчислювальної техніки (Шабанов-Кушнаренко Ю.П. та Бондаренко М.Ф.), паралельні обчислення (Мурашко А.Г.). З’являються такі кафедри як кафедра Застосування ЕОМ (зав. кафедри - Путятін Є.П.) та кафедра Обчислювальної техніки (зав. каф. Бондаренко М.Ф.).

З 1974 по 1984 г. кафедрою завідував Мурашко А.Г.

З 1984 по 1987 г. кафедрою завідував Дюбко Г.Ф.

У 1987 р. знову відбувається реорганізація. Кафедри ПЗ ЕОМ та ОТ об’єднуються під назвою ПЗ ЕОМ, завідувачем кафедри стає Бондаренко Михайло Федорович. У 1994 році Бондаренко М.Ф. був назначений ректором ХІРЕ, і його замісником і вірним помічником стала Дудар Зоя Володимирівна.

У 2001 г. за ініціативою ХНУРЕ створюється Українська асоціація дистанційної освіти, Михайло Федорович стає її президентом. При центрі післядипломної освіти (директор Дудар Зоя Володимирівна) кафедрою вперше в університеті розпочато підготовку кадрів по дистанційній формі навчання (спеціальність ПЗАС), за ініціативою кафедри (Каук В.І.) у 2002 р. в ХНУРЕ створюється Центр технологій дистанційної освіти.

У 2003 р. знову відбувається розділення кафедри: з’являється кафедра Соціальної інформатики, що влилася у напрямок підготовки Прикладна математика, завідуючою якої стала Солов’йова Катерина Олександрівна.

У теперішній час кафедра займається як науковою діяльністю, так і готує бакалаврів за напрямком «Програмна інженерія» (ПІ), магістрів та спеціалістів зі спеціальності «Інженерія програмного забезпечення» (ІПЗ) та «Програмне забезпечення систем» (ПЗС). Напрям «Програмна інженерія» - єдиний напрямок у ХНУРЕ, який повністю відповідає європейському стандарту Software Engineering.

З 11 грудня 2011 кафедра ПЗ ЕОМ була перейменована у кафедру Програмної інженерії.

Ось вже 7 років студенти кафедри беруть активну участь у командних та особистих першостях та олімпіадах з програмування (тренер – Вечур О.В.), де часто стають переможцями, або займають призові місця: півфінал України (Донецьк, Харків), фінал України (Вінниця), Кубок України з програмування (м.Одеса), півфінал Світу з програмування (Румунія, м. Бухарест), відкрита особиста командна першість Південного Кавказу (Грузія, м. Батумі), відкритий online- кубок з програмування серед країн СНД та ін.

За гарні результати у олімпійській діяльності з 2005 р. кафедра удостоєна честі проводити щорічні півфінали Всеукраїнської олімпіади з програмування серед вузів Східного регіону України, які ми проводили до 2010 р. Під керівництвом викладача кафедри Вечура О.В. з 1995 р. діє міжкафедральний студентський науково-учбовий загін «Програміст», де декілька поколінь студентів отримало практичні навички розробки програмного забезпечення. На кафедрі працюють гуртки з програмування для школярів.

Кафедрі було довірено підготувати команди школярів до участі у фінальному етапі Всеукраїнського турніру юних інформатиків у 2011 і 2012 рр.  В результаті наполегливої роботи команда м.Харкова двічі зайняла 3-е місце, а команда області - 5-е. Протягом навчального року велася робота з обдарованими школярами з підготовки до участі в олімпіадах по інформатики, в результаті якої 8-класник фізмат ліцею Іллі Шевченко вдалося зайняти 1-е місце по області та країні серед 8-х та 9-х класів.