中机第一设计研究院有限公司是新中国最早建立的综合设计院之一。

1952年建立重工业部机械工业局北京设计处，设在北京。

1953年3月10日凭据第一机械工业部（53）机设秘字第19号命令，在重工业部机械工业局北京设计处的基础上，建立了“第一机械工业部设计总局第一设计分局”。

1958年4月1日更名为“第一机械工业部第一设计院”。

1970年5月20日，凭据第一机械工业部军事管制委员会的决定战备疏散，从北京搬家到安徽省蚌埠市。

1981年6月2日更名为“第一机械工业部第一设计研究院”。

1982年8月18日更名为“机械工业部第一设计研究院”。

1987年4月14日更名为“国家机械工业委员会第一设计研究院”。

1988年12月2日更名为“机械电子工业部第一设计研究院”。

1993年5月14日更名为“机械工业部第一设计研究院”。

2001年6月11日更名为“机械工业第一设计研究院”。

2012年总部搬家至安徽省合肥市。

2017年12月公司制改制，更名为“中机第一设计研究院有限公司”。