1985年3月16日，国家计量局基于计量科技队伍知识老化、高级计量科技人才严重匮乏，向教育部提出建立本科学院；5月16日学校正式向教育部呈报了《关于建立中国计量学院的申请报告》。经过严格的论证评审，1985年10月18日，国家教委以（85）教计字134号文，通知国家计量局、浙江省人民政府，批准建立中国计量学院。中国计量学院以计量专科学校为基础建立，继续实行国家计量局与浙江省人民政府双重领导、以局为主的领导体制；学院发展规模为3000人；在发展规模中，专科生要保持一定比例；本、专科的修业年限为：本科四年、专科二年。
1986年8月，中国计量学院毕业证根据国家教委批准的几何量计量测试、力学计量测试、热工计量测试、电磁测量及仪表、无线电计量测试五个专业，招收首批本科学生200名。
1986年10月，中共中央总书记胡耀邦同志为学院题写校名“中国计量学院”。
1988年9月，学院与中国计量科学研究院联合招收首届研究生5名；1989年10月，首次招收2名法国留学生。
2000年5月，经国务院批准，学院由国家质量技术监督局管理为主调整为“省部共建、以省为主”的管理体制，纳入浙江省高等教育发展总体规划。同年，学院制定了到2005年全日制本科在校生规模达到12000人的规划；学院取得浙江省人民政府重点扶持，首批进入下沙高教园区办学，新校区征地面积1180亩，投资5.35亿元，规划建设校舍面积21万平方米。
2001年，中国计量学院毕业证制定了《中国计量学院十年发展规划（2001-2010年）》，提出“到2010年，把学校建设成以质量监督检验检疫为特色，多学科协调发展、教学研究型的浙江省重点大学”的发展目标。
2003年8月，中国计量学院毕业证整体搬迁至下沙高教园区办学。9月，经国务院学位委员会批准，新增列为硕士学位授权单位。
四、中国计量大学时期（2016年3月1日至今）
2016年3月1日，教育部发文《关于同意中国计量学院毕业证更名为中国计量大学的函》，同意中国计量学院更名为中国计量大学