1970年，为满足国家工业发展的需要，清华大学将相关专业合并组建了自动化系。建系以来，自动化系为国家各行各业的现代化建设作出了突出贡献，已成为我国自动化领域高水平人才培养和科技创新基地，引领着中国自动化教育和控制科学与工程学科的持续创新。展望未来，自动化系将在建设世界顶尖学科道路上阔步前进，为国家经济建设及世界科技发展作出更大贡献。

自动化系的一级学科为“控制科学与工程”和“智能科学与技术”，1998年，自动化系获国家首批一级学科博士学位授予权一流范文网，2007年被评为国家首批一级重点学科，学科综合实力强、交叉创新多、发展前景广。在2001年全国重点学科评审中，“控制理论与控制工程”和“模式识别与智能系统”两个二级学科均排名第一。在2006年、2012年两次全国一级学科的评估中，“控制科学与工程”学科名列全国第一。在2016年全国一级学科评估中， “控制科学与工程”学科被评为A+全国最高水准。目前，“控制科学与工程”一级学科下设“控制理论与控制工程”、“模式识别与智能系统”、“系统工程”、“检测技术与自动化装置”、“导航、制导与控制”、“工业智能与系统”、 “生物信息学”、“脑与认知科学”八个学科方向；“智能科学与技术”一级交叉学科下设“智能基础理论”、“人工智能”、“智能系统与工程”、“人工智能安全与治理”、“智能交叉”五个学科方向。