Катедра “Топлинна и хладилна техника” е основана през учебната 1945г. – 1946г. към отдел “Машинно инженерство”  на тогавашната Държавна политехника като е сред най- старите и търсени катедри в структурата на ТУ – София. Неин основател е доц. Карл Славомиров Хибаум. От начало катедрата обучава инженери по “Топлинна техника” , а първото име на катедрата е “Топлинна техника и техническа термодинамика” . През 1956 г. катедрата се преименува на “Промишлена топлотехника” и вече обучава студенти по две специалности “Промишлена топлотехника” и “Машини и апарати за химическата и хранителната промишленост”. През 1963г. се основава Енергомашиностроителния факултет и катедрата преминава към неговата структура, където продължава да съществува и се развива и до днес.  

През 1975 г. специалността “Машини и апарати за химическата и хранителната промишленост” е закрита. Обучението продължава по една специалност, която през годините се преименова от “Промишлена топлотехника” в “Топлинна и масообменна техника, “Енергийна техника и технологии”, “Топлинна и хидравлична техника” за да се стигне до днешното наименование “Топлотехника”.

В хода на своето развитие катедра "Топлинна и хладилна техника" се утвърди като водещото у нас академично звено в областта си, с установени традиции както в обучението и подготовката на инженерни кадри по специалност „Топлотехника“, така и в научноизследователската, проектно-конструкторската и внедрителската дейност в тази област.  Тук се решават проблемите свързани с енергийната ефективност и топлоизточниците.

Специалност „Топлотехника“  осигурява висококачествени знания и умения на студентите за развиване на техните възможности за професионална реализация в обществения сектор, промишлеността и бизнеса.
Учебният процес се осигурява от висококвалифициран преподавателски състав, който със своите знания и опит допринася и за успешно представяне на катедрата в международни образователни, научноизследователски и внедрителски проекти. 

Катедрата сътрудничи със световно известни университети като: Техническия университет в Карлсруе, Университета Стретклайд от Великобритания, Техническия Университет в Айндховен, Техническия Университет в Барселона, Университетът в Саутхемптън, Института по сградни технологии и науки- Ханой, Виетнам. Това сътрудничество дава възможност за непрекъснато усъвършенстване на натрупания опит и отразяване в учебните планове и програми на  съвременните тенденции в областта на висшето образование по топлотехника.