中機第一設計研究院有限公司是新中國最早建立的綜合設計院之一。

1952年成立重工業部機械工業局北京設計處，設在北京。

1953年3月10日根據第一機械工業部（53）機設秘字第19號命令，在重工業部機器工業局北京設計處的基礎上，成立了“第一機械工業部設計總局第一設計分局”。

1958年4月1日更名為“第一機械工業部第一設計院”。

1970年5月20日，根據第一機械工業部軍事管制委員會的決定戰備疏散，從北京搬遷到安徽省蚌埠市。

1981年6月2日更名為“第一機械工業部第一設計研究院”。

1982年8月18日更名為“機械工業部第一設計研究院”。

1987年4月14日更名為“國家機械工業委員會第一設計研究院”。

1988年12月2日更名為“機械電子工業部第一設計研究院”。

1993年5月14日更名為“機械工業部第一設計研究院”。

2001年6月11日更名為“機械工業第一設計研究院”。

2012年總部搬遷至安徽省合肥市。

2017年12月公司制改制，更名為“中機第一設計研究院有限公司”。