学校前身为苍山县农业技术中学，创办于1982年，开设农学、果林、畜牧兽医等专业，教师不足20人，学生100余人；1986年起，相继开设服装、烹饪、机电、制冷、计算机等专业，开展劳务输出及短期培训；1998年，原苍山职业中专、职业高中和职工中专合并成为苍山县职教中心；2013年，学校全面实行精细化管理，推进校系二级管理运行模式；2015年更名为兰陵县职业中等专业学校；2016年投资1.7亿元的新校正式投入使用；2017年更名为临沂市理工学校;2018年7月中国科学院院士宋振骐受聘成为我校名誉校长；2017年11月顺利通过省级规范化学校验收；2019年1月成功入选第三批山东省示范性中等职业学校建设工程项目。

学校现有教师242人，其中外聘教师68人，学生5695人，占地215亩，建筑面积8.8万平方米，现有学前教育实训中心、信息技术实训中心等9座专业实训楼，建设专业实训室86口，实训设备总值2539.1万元，形成了以汽车维修、机械制造、机电应用、信息技术、学前教育为主体的功能齐全、专业面广、规模较大的校内实训基地系统。机电技术应用、数控技术应用等四个专业被认定为省示范性专业，汽车运用与维修专业被省教育厅认定为山东省品牌专业建设项目。经省教育厅批准，学校各专业实现“三二连读”大专班全覆盖。

近40年来，学校在县委、县政府和上级教育主管部门高度重视下，全面提升学校服务管理水平，开展星级班级创建，实行班主任工作手册制度，开展学生德育序列化活动，创新学生资助工作方式，设立学生励志基金和校内勤工俭学岗，努力办社会满意的职业教育。学校先后被县人事局批准为全县专业技术人员继续教育基地，被莱芜职业技术学院批准为教学科研基地，被山东省阳光工程办公室批准为山东省农村劳动力转移阳光工程培训基地，获得国家级国防教育特色学校、山东省重点职业学校、省教育系统先进集体、省级规范化学校、山东省卫生先进单位、临沂市师德建设先进单位等集体荣誉十余项。