Історія ХНТУ започаткована у 1959 р., коли в Херсоні для задоволення потреби в кадрах Херсонського бавовняного комбінату, першу чергу якого тоді тільки що введено в експлуатацію, було створено навчально-консультаційний пункт Київського технологічного інституту легкої промисловості.

В 1960 році навчально-консультаційний пункт реорганізовано в Херсонський загально-технічний факультет цього інституту і розпочато підготовку інженерів текстильної і легкої промисловості.У 1961 році факультет було передано Одеському технологічному інституту ім. М. В. Ломоносова.

В 1962 році перетворено в Херсонський філіал названого інституту (ХФОТІ). Незважаючи на статус філіалу, ХФОТІ вже до кінця 60-х років став дієздатним вищим навчальним закладом, у якому готували фахівців з семи спеціальностей текстильної промисловості, машинобудування, автоматизації виробничих процесів, економіки. При філіалі було відкрито текстильний вечірній технікум, аспірантуру, підготовка інженерів здійснювалась на п’яти факультетах.У грудні 1980 року на базі ХФОТІ було відкрито самостійний вищий навчальний заклад – Херсонський індустріальний інститут.

Уже в ті роки інститут був осередком розвитку освіти й науки в Херсоні і області.Статус університету надано у 1997 році на підставі Постанови Кабінету Міністрів України від 24 березня 1997 року №254.На підставі Указу Президента України від 15.11.2004 №1403/2004 Херсонському державному технічному університету надано статус національного. Університет, заснований на загальнодержавній власності України, є автономним вищим навчальним закладом ІV рівня акредитації.

13 липня 2023 року наказом Міністерства освіти і науки України №236-к-23 д.т.н., професора Чепелюк Олену Валеріївну призначено ректором університету.

Сьогодні ХНТУ – сучасний освітній центр, який реалізує програми підготовки та підвищення кваліфікації фахівців, а також виконує науково-дослідницькі роботи для підприємств, організацій та закладів галузей машинобудування, текстильної, харчової та легкої промисловості, технічної і економічної кібернетики, електроніки, менеджменту, економіки, комп’ютерних наук, комп’ютерної інженерії тощо.

Зараз у ХНТУ навчаються випускники шкіл Херсонської, Миколаївської, Дніпропетровської, Хмельницької, Запорізької, Волинської, Рівненської, Житомирської, Київської, Чернігівської, Харківської областей, м. Києва, тимчасово окупованої АР Крим. Це свідчить про небувале зростання популярності університету як вищого навчального закладу національного масштабу.В університеті працює 4 факультети (Інженерії та транспорту; Інформаційних технологій та дизайну; Інтегрованих технологій; Міжнародних економічних відносин, управління і бізнесу).

Складовою частиною університету є відокремлений структурний підрозділ "Економіко-технологічний фаховий коледж Херсонського національного технічного університету", підготовче відділення. Для проживання студентів створено студентське містечко з комфортабельними гуртожитками, комп'ютерними клубами, спортивним комплексом. Для оздоровлення університет утримує студентську амбулаторію сімейного лікаря, оздоровчо-спортивний комплекс на березі річки Дніпро.

Наказом Міністерства освіти і науки України від 04 травня 2022 року №410 Херсонський національний технічний університет разом з Відокремленим структурним підрозділом "Економіко-технологічний фаховий коледж Херсонського національного технічного університету" тимчасово переміщено на базу Хмельницького національного університету (м. Хмельницький, вул. Кам'янецька 110/1, 2 та 5 поверх бібліотеки ХНУ)