ODTÜ Eğitim Bilimleri Bölümü'nün geçmişi 1960'lı yıllara kadar uzanmaktadır. O yıllarda, Fen Edebiyat Fakültesi bünyesinde açılan "Eğitim Bölümü" bu fakültenin Fizik, Kimya, Matematik, Sosyoloji ve Psikoloji bölümü öğrencilerine lise öğretmeni olabilmeleri için gerekli pedagojik formasyon eğitimini vermek üzere, dört yıllık lisans programına yayılmış "öğretmenlik sertifikası" programını yürütmüştür. Öğretmenlik Sertifikası dersleri ve seçmeli dersler veren Eğitim Bölümü'nde 1974 yılında beş ayrı lisans programı (fizik, kimya, biyoloji, matematik ve sosyal bilgiler öğretmenliği) açılmış ve bu programlar 1979 yılında ilk mezunlarını vermiştir.

1982 yılında Eğitim Fakültesi'nin kurulması ile birlikte "Eğitim Bölümü" "Eğitim Bilimleri Bölümü"ne dönüşmüş ve Fakültenin ilk açılan bölümlerinden biri olarak yerini almıştır. 1983-1984 akademik yılında Eğitim Bilimleri bünyesinde Rehberlik ve Psikolojik Danışmanlık lisans programı açılmıştır. Bu programdan 1988-1999 yılları arasında yaklaşık 500 öğrenci mezun olmuştur. Ancak bu programa öğrenci alımı YÖK kararıyla durdurulmuş ve 1995-1996 eğitim öğretim yılından itibaren lisans öğrencisi alımı gerçekleşmemiştir. Yüksek Lisans ve Doktora eğitimine devam eden Eğitim Bilimleri Bölümü Ana Bilim Dalı'nda ilk yüksek lisans programları 1983 yılında başlatılmıştır. Eğitim Bilimleri Bölümü çatısı altındaki programlar, nitelikli öğrencileri, kaliteli öğretim elemanları ve uluslararası işbirlikleriyle eğitimde mükemmelliği hedeflemektedir. ODTÜ Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Bölümü, eğitimi bilim olarak kabul eder ve çalışmalarını eğitim-öğretim, bilimsel araştırma ve topluma hizmet alanlarında gerçekleştirir.

Eğitim-öğretim alanında, Eğitim Bilimleri Bölümü, günümüzün değişen koşullarına ayak uydurabilen, esnek, insancıl, demokratik ve katılımcı bir atmosfer sağlayarak, öğrencinin kendi ilgi ve istekleri doğrultusunda etkili bir eğitim görmesi ve bilimsellik ilkelerine bağlı olması gibi temel ilkeleri göz önünde bulundurur. Bölümün lisans öğrencisi bulunmamakla beraber, Eğitim Fakülte'sinde yer alan diğer lisans programlarına kayıtlı olan öğrencilere öğretmenlik meslek bilgisi derslerini vermektedir:

Bunların yanı sıra bölüm benzer dersleri, State University of New York (SUNY) İngilizce Öğretmenliği ve ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü'nde Yabancı Diller Eğitimi lisans programı ile Rehberlik ve Psikolojik Danışmanlık Programı'nda da vermektedir. Bunlara ek olarak bölümümüz tarafından "Öğretim Üyesi Yetiştirme Programı" ve "52. madde" kapsamında bulunan Eğitim Fakültesinin dışındaki diğer fakültelerde görev yapmakta olan araştırma görevlilerine "Yüksek Öğretimde Eğitim" dersi verilmektedir.

Bilimsel araştırma faaliyetlerinde, Eğitim Bilimleri Bölümü, Türkiye'nin eğitim sorunlarını bilimsel araştırmalar yoluyla belirlemeye, elde edilecek bilgileri ulusal ve uluslararası alanyazına katkıda bulunma amacı ile yayımlamaya, lisansüstü düzeyde daha etkili programlar hazırlamaya önem vermektedir.

Toplumsal hizmet faaliyetlerinde ise Eğitim Bilimleri Bölümü, eğitim-öğretim ve araştırma süreç ve sonuçlarını üniversite içi ve dışı birey ve kurumsal yapılar ile etkili bir biçimde paylaşılması ve uygulamasına yönelik çalışmalarda bulunmaktadır. Bu kapsamda Milli Eğitim Bakanlığı'nın çeşitli birim ve kademelerinde yer alacak uzmanları yetiştirmenin yanı sıra, alanda gerçekleştirilen bilimsel araştırmaların sonuçlarını da bu kurumsal yapı ile paylaşarak Türkiye'de eğitim politikalarının oluşturulması süreçlerine katkıda bulunmayı amaçlar. Diğer bir faaliyet alanı ise öğretim üyesi yetiştirme süreçlerine aktif katılımıdır. Aynı zamanda kuramsal ve uygulamalı alanlarda gerçekleştirdiği bilimsel çalışmaları ilgili özel ve resmi kuruluşlar ile paylaşmakta ve hizmet-içi eğitim çalışmalarına yönelik danışmanlık hizmeti vermektedir.