原臺中縣政府係於民國77年9月將原編屬社會科內之勞工行政課與勞資關係課相關勞工業務單獨成立臺中縣政府勞工科，成立之初編制規模員工有17人，辦公室設於縣政府內4樓（豐原市中興路136號），於85年縣政府搬遷至新行政大樓（豐原市陽明街36號），勞工科亦隨同搬遷至6樓辦公，嗣後先後改為勞工局、勞工處，人員編制增加為20人。

原臺中市政府於88年為因應「地方制度法」之實施，檢討臺中市都會生活型態與工業化程度及勞工人口約32萬人佔臺中市人口比例為1/3強，有其必要設立專責單位服務勞工朋友。故於民國89年1月將原編屬社會局內之勞工行政課與勞資關係課相關勞工業務單獨成立臺中市政府勞工局。成立之初編制規模員工有15人，辦公室暫設於市政府對面民權路100號4樓，90年10月再增加編制至17人 ，92年1月2日遷移至市政府第二辦公大樓二樓（自由路二段53號），94年5月成立就業服務課並增加員額擴充員工至19人；後續因應組織擴編為20人後，於96年11月改為勞工處。

行政院將臺中縣、市於民國99年12月25日起合併改制為直轄市臺中市政府後，本局即依法由原兩縣、市政府勞工處於當日合併成立臺中市政府勞工局，現有編制公務人力為106人。本局以「樂業臺中、幸福勞動」做為施政願景，全力服務臺中市勞工朋友。