1965年，六一基地開始在貴州遵義建設。1976年，六一基地在遵義縣新蒲區中坪舉辦干部學校。1982年，干部學校搬遷至遵義市延安路314號。1984年，該學校得到航天工業部的批準，更名為航天工業部貴州職工大學。與此同時，1973年，六一基地3655廠開始舉辦技校，1976年，貴州省第八機械工業局技工學校（六一技工學校）在遵義縣新蒲區洪江成立，并吸收了3655廠技校的學生。技校在1993年被評為省部級重點技工學校，1994年被評為國家重點技工學校。1998年，經國家勞動部和計委批準，技校改建為貴州航天高級技工學校。2000年5月，貴州省人民政府批準建立貴州航天職業技術學院。學院在2004年通過了省教育廳組織的“雙基實驗室”評估，同年，學院的技校通過了ISO9000質量管理體系的外部認證。2005年，學院通過了教育部組織的“高職高專院校人才培養工作水平”評估，并在2006年完成了高職“學分制”管理體系的構建及運行。2007年起，學院建設了占地230畝、設施較為完善的419實訓基地校區，包括數控和電工電子兩個國家級實訓基地。2008年，學院全面推行ISO9000質量管理體系，進一步規范教學、管理和服務工作。2009年，學院的辦學規模進一步擴大。2011年，模具專業和應電專業獲得中央財政支持的國家級重點專業建設項目，建設多個一體化教學場地。2012年，模具專業課程《模具拆裝與測繪》被評為省級精品課程，數控維修專業獲得貴州省“數控機床裝調與維修”技能選拔大賽冠軍。同年，學院參加全國高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”技能大賽，獲得三等獎，填補了貴州省參加國賽在該項目上的空白。2013年，學院建成模具校中廠，與周邊多家企業聯合培養人才，設立校企聯合辦公室、大師/名師工作室、校企合作實訓崗，開創教學過程與生產過程的對接新模式。