1951年（建校之时）设立特种设备专业，始创陀螺仪表实验室，随后建立航空仪表实验室、飞机电源实验室、无线电实验室、电机实验室等；进入90年代后，新建了自动飞行控制、电气元件与检测技术实验室、自动控制原理、电力电子技术实验室。特别是经过合格评价和教育部水平评估后，实验室数量和建设质量得到明显提高。
2006年底，为整合涉及航空电子、电气及机场自动化相关实验教学内容，加强学生工程能力培养，成立实验教学中心。新建和扩建了一大批专业实验室和专业基础实验室。包括运动控制及自动飞行控制系统实验室（350万，2007年）、机务维护模拟实验室（200万，2010年）、飞机电源实验室（480万，2011年）、飞机电传操纵实验室（375万，2012年）、CDIO实验室（280万，2012年）、创新实验室（100万，2012年）。为进一步提升大学生创新创业和工程实践能力，创新创业实践基地近几年投入了大量的人力物力，建立了科学规范的组织管理体系，创建了项目资源库。同时，在北京、天津、沈阳、广州、成都、重庆、西安等大的民航机务维修基地建设了多个师生校外实训基地。自中心成立后，打破了专业的壁垒，基于网络互连实现了航电实验的一体化；实现了实验教学资源的共享；增强了科学实验的能力，综合性、设计性和创新性实验的比例大为增加，超过总实验项目数的47%；加强了科学研究的力度，推进了科研成果的转化，加快了自主研制专业实验装备的进程。
2013年-今，本中心获得天津市实验示范教学中心建设批准后，进一步在虚拟仿真、虚实结合、学生创新创业、科学规范管理、系统集成及产学结合等方面获得更大进展，新建了虚实结合的飞机陀螺惯导实验室（210万，2014年）、航空数据分析实验室（80万，2014年），以及即将建成的基于网络的飞机电源系统远程控制配电实验室（260万，2015年8月建成），并对电气元件与检测技术实验室（35万，2013年）、电力电子技术实验室（38万，2014年）、自动控制原理实验室（72万，2014年）、航空电机与拖动实验室（12万，2015年）进行了改扩建。基于网络平台将诸多中心所属的实验室从功能、内容、管理等进行集成，并开发了物理难以实现的虚拟仿真航空电子电气专业实验内容，实现了实验实践的系统性和完整性，增强了中心的示范性。以中心为依托，开展了诸多方面的实践教学改革和大学生工程能力培养教学改革，此方面每年都有十几项立项，教改资金投入300多万，发表教学论文每年十多篇，教学成果丰富。学生工程能力和创新能力得到更好的培养，将知识、能力、素质、工程应用等融为一体，培养的学生质量明显提高。
中心隶属于航空自动化学院，由校院两级领导。中心所属实验室面积1960平方米，实验设备价值5930万元。拥有52名专职人员，21个教学实验室、1个创新创业实践基地，3个校外实习基地、1个实验教学梯队。
中心主要面向电子信息工程、电气工程及其自动化、飞行器动力工程、飞行器制造4个民航特色专业及面向机场的自动化、机械电子工程2个专业和中欧航空工程学院，可为本科生开出实验课程21门、实验项目220多项，年均710多名学生在中心完成计划内实验和创新实验，承担毕业设计和各项学生科技竞赛活动的指导工作。另外，中心还承担国内外学生的培训与交流任务。
中心依托天津市重点学科----控制科学与工程，“导航、制导与控制”、“模式识别与智能系统”、“检测技术与自动化装置”、“控制理论与控制工程”、“系统工程”5个二级学科。中心教师承担了170余项科研项目，其中国家级科研项目29项，包括国家自然科学基金、民航联合基金重点基金、国家科技支撑计划重点项目、国家自然科学基金面上项目，国家自然科学基金民航联合基金、国家自然科学基金青年科学基金、国家973基础研究计划、国家863高技术计划等；省部级重大和重点项目9项。包括中国民航重大科技专项、天津科技计划重大项目、天津市科技计划重点项目等；飞机专项4项，包括中国航空工业产学研合作创新工程项目、国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金等。获省部级科技成果一等奖2项、二等奖5项、三等奖5项。
中心以教学实践为基础开展教学改革，以教学改革促进实践教学，共承担国家级、省级、校级教学研究与改革项目24项；获省级教学成果二等奖2项，校级教学成果奖6项，编写出版理论课程教材和实验教材6部，自编理论课程和实验讲义24部，发表教学研究论文108篇。自动控制原理课程建成为省部级精品课，建成校级精品课8门：模拟电子技术、飞机电源系统、航空检测技术、彩色气象雷达、机型电气系统、自动飞行控制系统、计算机控制技术、目视助航设备。
经过多年的建设和发展，航空自动化实验教学中心的规模不断扩大，实验条件得到了明显改善，特色更为突出，管理水平、实践教学能力水平得到显著提高，学生培养质量得到质的飞跃。形成“一体两翼、严实协同、虚实结合”的实验教学理念，搭建“专业素质培养、科技创新实践、校企联合拓展”的进阶式实验教学新体系。引入CDIO培养模式，形成“教学与科研、虚拟与现实、课内与课外相结合”的实验教学方法。依托科研优势和资源，开发全虚拟和半物理仿真实验平台，打造并提升“虚拟仿真与现实设备互动、科研支撑与校企合作联动”的实验教学新特色。建设完善高效的人才激励机制和运行管理制度，将航空自动化实验教学中心建设成特色鲜明、行业一流的国家级实验教学示范中心。
