山东大学机械基础实验教学示范中心的前身是山东工业大学机械工程学院的机械制图、机械原理、机械设计及机械制造基础等实验室，始建于20世纪50年代。

1998年底按照国家"标准化实验室"的建设标准，改变实验教学完全依附于理论教学的传统观念，对本科教学实验室的管理体制和运行机制进行了重大改革，整合原来由各课程教研室分散建设和管理的机械制图、机械原理、机械设计、机械电子工程、机械制造基础实验室的实验教学资源，合并为由校、院二级管理的"机械学院实验管理中心"。

2000年7月，在党中央、国务院的亲切关怀下，国家教育部和中共山东省委、省政府将隶属于不同管理体制的山东大学、山东医科大学、山东工业大学合并组建为新的山东大学。2001年4月，按照山大资字[2001]007号文件，本着理顺管理体制、优化资源配置、提高办学效益的指导思想，实验管理中心及所属实验室进行了调整，2002年4月由山大资字[2002]5号文件批准正式成立机械学院实验中心；下设机械设计中心实验室，机械制造中心实验室，先进制造技术实验室，机械工程创新综合实验室。

2003年9月为了进一步规范教学实验室的管理工作，根据《高等学校实验室工作规程》（原国家教育委员会第二十号令）和《山东大学教学实验室设置规定》、《山东大学实验中心管理条例》等文件精神，本着理顺管理体制、优化资源配置、提高办学效益的指导思想，在充分听取院（部）意见的基础上，对山大资字[2002]5号文公布的各院（部）实验中心及所属教学实验室进行了部分调整，由山大资字[2003]10号文件批准正式成立机械工程学院实验中心。下设机械基础实验室，机械创新综合实验室，机械设计制造及其自动化专业实验室，工业设计专业实验室，过程设备与控制工程专业实验室。

2003年，山东大学启动实验示范中心重点建设项目。根据山东大学建设国内外知名高水平研究型大学，并致力于培养中国最优秀的本科生的整体定位，以注重基础、激励创新、强化实践、呵护个性成长、促进全面发展为育人理念。以机械基础实验室为主体，并入与学科相关的技术基础课程实验室，建立了能涵盖机械基础类实验、实践、实习的山东大学机械基础实验教学示范中心。拥有机械设计、机械制造、机电测控、机械综合创新四个实验平台，下设典型机构与通用零部件、机构运动方案设计开放创新、机电系统方案设计开放创新、机械性能测试与综合分析、测试与机电流体传动控制、机械精度测量、机械制造技术基础，机光电一体化柔性制造系统、机械CAD/CAE/CA...