1947年2月，关东公署旅大实业公司接收始建于1935年的政记铁工厂，并更名为广和铁工厂，此为大连机床厂的雏形。
1948年8月，经过整编东久、芝华等十二家公营铁工厂，以广和铁工厂为基础，成立了广和机械工厂，隶属于关东实业公司，这是大连机床厂的前身。
1951年，广和机械工厂改名为东北机械第十八厂，归东北人民政府工业部机械局领导。
1953年3月，改名为大连机床厂，隶属于国家第一机械工业部第二机器工业管理局领导。
1995年11月，以大连机床厂为核心，合并了大连市机床工具行业的主要企业，组建了大连机床集团。
2000年8月，原机械工业部所属的大连组合机床研究所整体并入大连机床集团。
2004年3月，大连机床集团由国有企业改制为混合制经济企业。
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大连机床集团曾是共和国建国初期全国机床行业十八罗汉之一。从上个世纪九十年代末至刚刚过去的“十五”期间，大连机床集团走出了一条具有自身特点的集成创新之路，企业规模、技术水平、制造能力取得了突飞猛进的发展，经济实现了跨越式增长，成为全国最大的组合机床、柔性制造系统及自动化成套技术与装备的研发制造基地和中国机床行业的排头兵企业。2000年至2006年，销售收入连续7年居全国机床工具行业首位，连续7年获中国机床工具行业销售收入、数控产值、出口创汇、精心创品牌四项“十佳”企业称号；连续3年进入中国企业500强；2004年大连机床集团生产的DMTG牌数控机床获中国名牌产品。2006年在世界机床工具行业排行榜上名列第8位。现在的大连机床集团麾下拥有全资、合资、控股及参股子公司40多个，其中与德国、日本、韩国、美国、瑞士等国家合资公司8个，并购美国英格索尔2个子公司（全资），并购控股1个德国公司，并且已经由过去单一的机床产业发展成为今天拥有占地面积两平方公里的现代化的新厂区及“一个中心”、“两个基地”、“一个园区”，多种产业并举的、走出国门向全球发展的大型产业化集团。主要产品有：组专机及柔性制造系统、立卧式加工中心、数控车床及车铣中心、高速精密车床及机床附件、汽车动力总成及传动部件计500多个品种。50多年来，大连机床集团产品遍布国内各省市自治区，远销世界100多个国家和地区。