Основан в 1954 году по Постановлению Совета Министров СССР № 797 как Белгородский государственный технологический институт строительных материалов (БТИСМ).
В 1970 году началось строительство институтского кампуса, включающего учебно-лабораторные корпуса, библиотеку, дворец культуры, спортивные залы, комбинат питания, студенческие общежития и другие объекты. В возведении корпусов активное участие принимали студенческие строительные отряды, на субботниках трудились преподаватели и сотрудники института.
В 1979 году БТИСМ было присвоено имя И. А. Гришманова (министра промышленности строительных материалов СССР в 1965—1979 годы). В это время на 4 факультетах обучалось более 5 000 студентов.
В апреле 1994 года институт был преобразован в Белгородскую государственную технологическую академию строительных материалов (БелГТАСМ).
К 2000 году подготовка инженерных кадров велась на 8 факультетах по 20 специальностям и специализациям, в вузе обучалось около 10 000 студентов, академия была включена в реестр международно аккредитованных вузов.
В марте 2003 года вуз получил статус университета. В этом же году университету присвоено имя Владимира Григорьевича Шухова.
Памятник выдающемуся инженеру и учёному В.Г. Шухову был установлен на центральной площади вуза в 2001 году. Его авторы – скульптор А. А. Шишков и архитектор В. В. Перцев.
В 2006 году в университете действовало 5 диссертационных советов, в том числе 3 докторских, в аспирантуре обучалось около 400 аспирантов и соискателей. Преподавание вели более 100 докторов наук и профессоров, 350 кандидатов наук и доцентов. Из общего объёма научных исследований вуза свыше 75 процентов выполнялось по заказам строительной отрасли.
В 2011 году университет завершил переход на двухуровневую систему высшего профессионального образования. Общее количество студентов всех форм обучения превысило 25 000.
К 2017 году, когда вуз вошел в число 33 опорных университетов России, его научно-образовательный инновационный комплекс включал: Белгородский центр новых информационных технологий, Бизнес-инкубатор, Инженерный центр «Энергосбережение», Испытательный центр «БГТУ-сертис», Учебно-научно-производственный комплекс «Технолог», ряд студенческих конструкторско-технологических бюро, Центр инноваций и дизайна (в структуре которого – Центр молодежного инновационного творчества «Метаморфоза», архитектурная мастерская) и другие подразделения.
В декабре 2017 года в БГТУ им. В.Г. Шухова прошёл межвузовский форум «Опорные университеты – драйверы развития регионов». В работе форума приняли участие: заместитель Министра образования и науки Российской Федерации Л.М. Огородова, губернатор Белгородской области Е.С. Савченко, свыше 1000 представителей более чем ста вузов России.
В 2018 году университет вошёл в число учебных заведений, участвующих в реализации российского приоритетного проекта «Вузы как центры пространства создания инноваций»