中冶南方工程技术有限公司的历史可以追溯到1955年1月10日，当时的机构名为中冶集团武汉钢铁设计研究总院。它起源于武汉钢铁公司设计处，通过从鞍山重工业部黑色冶金设计院引入部分核心人才，成立了"重工业部黑色冶金设计院武汉分院"。在随后的几年里，这个机构历经更名，1956年7月改为"冶金工业部黑色冶金设计总院武汉分院"，1957年更名为"冶金工业部武汉黑色冶金设计院"，1966年定名为"武汉钢铁设计院"，直到1979年正式称为"冶金工业部武汉钢铁设计研究院"。
1998年2月20日，随着国家机构的重大调整，冶金工业部被撤销，"冶金工业部武汉钢铁设计研究院"归属中国冶金建设集团公司管理，成为其子公司。这一转变标志着公司进入了一个新的发展阶段。紧接着，在1999年6月1日，经过中国冶金建设集团公司的批准，"冶金工业部武汉钢铁设计研究院"在内部更名为"中国冶金建设集团武汉钢铁设计研究总院"，并且在工商注册上正式更新为"武汉钢铁设计研究总院"，这一名称沿用至今。
中冶南方集五十年研发、工程咨询、工程设计、项目管理的经验和完善的服务体系，始终与世界先进技术同步，并自主创新实现技术和装备的国产化，建有专门的研发中心和中试、制造基地，设有博士后工作站。获得国家及省部级科技进步奖70余项，国家及省部级优秀工程咨询奖、优秀工程设计奖、优秀工程奖200余项，完成国家重大科研课题10余项，拥有数百项专有技术、专利技术。在全国勘察设计企业综合实力百强评选和全国勘察设计企业营业收入排序中，一直位居前10名。