Tendo origem no polo do Porto do INESC, criado em maio de 1985, o INESC TEC resultou de um processo de profunda reestruturação do INESC, que começou pela progressiva especialização local dos seus vários polos e culminou na constituição de um conjunto de novas instituições. O INESC assume atualmente o papel de centro de orientação estratégica e consolidação nacional.

Em 18 de dezembro de 1998 foi constituído o INESC Porto, atualmente designado por INESC TEC, tendo como associados fundadores o INESC, a Universidade do Porto e a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Em junho de 2006, a Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e o Instituto Politécnico do Porto tornaram-se igualmente associados do INESC Porto.

Em 2002, o INESC Porto foi reconhecido como Laboratório Associado. Este estatuto é atribuído pelo Ministério da Educação e Ciência a instituições ou associações de Unidades do sistema científico e tecnológico nacional, que tenham merecido uma classificação de Excelente (ou Muito Bom) em avaliação internacional e que assumam uma dimensão relevante e fortes compromissos de elevação da qualidade da ciência em Portugal. A gestão das interações administrativas, de financiamento público e avaliação dos Laboratórios Associados cabe à FCT - Fundação para a  Ciência e a Tecnologia.

Em 2011, a instituição propôs uma nova arquitetura para o Laboratório Associado, com outro fôlego e abrangência, que foi oficialmente reconhecida pelo Ministério da Educação e Ciência: o INESC TEC (INESC Tecnologia e Ciência).

Em maio de 2015, no âmbito da alteração dos seus Estatutos, é adotada a denominação INESC TEC.

Atualmente o INESC TEC tem como associados a Universidade do Porto, o INESC o Instituto Politécnico do Porto. A Faculdade de Engenharia e a Faculdade de Ciências da Universidade do Porto foram associados identificados autonomamente até à sua absorção pela Universidade do Porto, na sequência da transformação desta em Fundação.