中西合作办学机构的西班牙合作方为西班牙IMH学院。IMH学院成立于1986年，是西班牙工业领域职业教育、技术推广、培训和研发的国家示范性高级职业技术院校。天津中德职业技术学院中西中心的建立和发展每一步都是与西班牙IMH学院息息相关的。从中西中心初期的调研、立项、员工选拔、师资培训、留学生项目到合作办学，一路伴随着中西中心的成长。自2003年以来，中德职业技术学院和中西中心共选派10批、52人次的教师和管理人员在IMH学院接受系统的教学法和技能培训。从2005年开始，西班牙IMH学院连续十年派出教师和留学生34人来中西中心交流学习，推动了中心引智工作的纵深开展。

2008年11月，天津市主管教育的副市长张俊芳率领天津市政府教育代表团访问西班牙巴斯克省政府，与当地教育系统和机构深入交流沟通，正式提出加强与西班牙在学历教育方面的合作意向。

2009年，西班牙机床学院（IMH）负责国际项目的米盖尔先生来天津中德职业技术学院进行课程对接，确定合作专业教学课程及课时。

2011年2月，天津中德职业技术学院中西机床技术培训中心与西班牙机床学院（IMH）签署了《中西数控技术专业联合办学项目协议》。

2012年9月至2013年初，西班牙机床学院（IMH）为合作项目课程的开发，特指派三名工程师来访天津中德职业技术学院中西机床技术培训中心，进行西班牙特色课程的开发引进。

2013年，此项目招收了第一届学生，共28人。开创了中西两国首个高职层次工科类专业合作办学项目的先河，成为了职业教育领域新的合作模式。

2014年，此项目招生规模迅速扩大为125人。

2017年11月14日，经天津市人民政府市长办公会审议，正式批复我校和西班牙机床技术学院合作设立中外合作办学机构——天津中德应用技术大学中西机电工程学院。

2017年12月21日，机构在教育部备案成功，获得办学许可证。该机构是天津市第一个专科层次的中外合作办学机构，将开展数控技术、数控设备应用与维护、模具设计与制造三个专业的高等专科学历教育。

办学期间，我校严格按照教育部、天津市教委、天津市物价局的有关文件、规定进行招生、收费，在从严治校、从严治教、从严治学的基础上，狠抓日常教学管理，集中骨干教师、学科带头人等优秀教师授课，从而保证了高水平教学质量。我校目前有数控技术专业2015级学生89人，共计3个班；2016级学生72人，共计2个班；2017级学生85人，共计3个班。2015级有一名外方教师授课，使用原版活页教材及网络教材。2018年9月，中西机电工程学院三个专业共计报道121人，其中数控技术55人，模具设计与制造43人，数控设备应用与维护23人。

中西数控技术专业合作办学项目实施初期,我校全方位引进西班牙课程包,在3年的项目实施过程中,随着数控技术的不断更新和发展，自2002年起我校每年都会派教师赴西班牙进行培训，目前，我校数控技术专业教师团队均已接受过西班牙机床学院（IMH）的多次专业培训，并受到了IMH的专业认可。随着合作的深入，两校教师团队共同开发了多门课程，用于中西数控专业合作办学项目学生教学。

2018年7月10日，中西机电工程学院首届联合管理委员会第一次会议在我校成功召开。委员会共10名成员，其中中方成员6名，西方成员3名。首次开学典礼在10月举行。

2019年7月3日，中西合作项目2019届数控技术专业毕业典礼在中西中心报告厅举行。

2024年5月，中西机电工程学院通过了天津市教委的评估验收，并成功申请了延期。

  中西机电工程学院自获批以来，招生人数逐年增加，累计招生941人，均通过全国高考录取入学；近三年423名毕业生的就业率超过95%，大部分在京津冀地区科技型企业和西班牙企业就业，学生的培养质量和就业质量得到社会的广泛认可；现有在校生518人。