自动化学院的前身为自动控制系，成立于1960年，相关专业最早于1953年开设，是全国最早设立自动控制专业的高校之一。2017年， 自动化学院一级学科“控制科学与工程”入选教育部“双一流”学科建设名单，全国第四轮学科评估结果为A，2022年入选教育部第二轮“双一流”建设学科。六十年来，学院扎根中国大地，瞄准世界一流，发挥独特优势，坚持创新发展，成为我国自动化领域高水平人才培养和科技创新基地。
自动化学院设有自动化、电气工程及其自动化、全英文教学专业（自动化）和机器人工程四个本科专业。自动化专业为教育部特色专业，2021软科中国大学专业排名全国第三；电气工程及其自动化专业入选首批教育部“卓越工程师教育培养计划”专业。自动化、电气工程及其自动化两个专业均通过中国工程教育专业认证，均入选教育部首批一流本科专业“双万计划”建设点。2022年增设机器人工程专业。 自动化学院设有“控制科学与工程”一级学科博士点，下设控制理论与控制工程、模式识别与智能系统、导航制导与控制、智能感知与运动控制、智能信息处理与控制、电气工程与控制六个学科方向；设有博士后流动站。
自动化学院始终坚持营造识才爱才敬才用才的环境，着力推动高水平师资队伍建设。现有专任教职工142人，高级职称人数占教师总数76.8%。汇聚了包括中国工程院院士3人、国家级领军人才10人、国家级青年人才15人、北京市教学名师4人。学院拥有国家自然科学基金委基础科学中心、创新研究群体、教育部长江学者创新团队、国防科技创新团队、工业和信息化部研究型创新教学团队、全国巾帼文明岗、全国三八红旗集体等优秀教师团队。
自动化学院始终坚持立德树人根本任务，把培养拔尖人才与强化爱国担当相结合。培养具备运用自然科学知识、工程技术基础知识、专业知识与技能分析和解决复杂工程问题的能力，具有良好的人文素养、担当精神和创新精神，具有国际视野的高素质专业人才。学院不断深化教育教学改革，聚焦拔尖创新人才培养，近年来获国家教学成果奖2项，北京市教学成果一等奖3项，承担省部级及以上教改项目20余项；入选首批国家级一流课程3门。学生获全国“挑战杯”特等奖1项、一等奖4项，“创青春”金奖2项、银奖1项，ICRA国际人工智能挑战赛全球总冠军。获全国学会优秀博士论文19篇。近3年学生创新获国际级、国家级奖励291人次，获省部级奖励284人次；十年九次荣获学校“世纪杯”大学生科技竞赛团体第一名。毕业生就业面宽广，就业单位主要为中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国电子科技集团、中国兵器工业集团，几大银行以及华为、百度等知名企业。本科生国内深造去向除本校外主要有清华大学、北京大学、中科院等双一流学校或研究所相关专业；国外深造去向主要有美国哥伦比亚大学、英国帝国理工学院、瑞典皇家理工学院、新加坡南洋理工大学等。
自动化学院始终坚持学术至上，面向国家重大战略需求探索前沿科技。保持多智能体协同优化控制、高动态运动体制导与控制、地面无人平台自主导航等领域优势特色，不断突破关键核心技术，加强控制科学基础理论和前沿性技术创新研究，促进控制科学与工程与多学科交叉融合。近年，以第一完成人和完成单位获国家级科技奖9项、省部级奖37项；获何梁何利基金“科学与技术进步奖”1项；获批重点研发计划7项，近三年年均到校科研经费超2.8亿元，为国防现代化建设、国家经济建设做出了重大贡献。 自动化学院拥有以国家级重点实验室/基础科学中心为引领、省部级重点实验室/工程中心/实验教学示范中心为支撑的多层次、多类型、优势互补、协同互动的科教一体化创新平台。拥有国家重点实验室1个、自然科学基金委基础科学中心1个、省部级重点实验室3个、教育部工程中心1个、实验教学示范中心1个。