學校前身為蒼山縣農業技術中學，創辦于1982年，開設農學、果林、畜牧獸醫等專業，教師不足20人，學生100余人；1986年起，相繼開設服裝、烹飪、機電、制冷、計算機等專業，開展勞務輸出及短期培訓；1998年，原蒼山職業中專、職業高中和職工中專合并成為蒼山縣職教中心；2013年，學校全面實行精細化管理，推進校系二級管理運行模式；2015年更名為蘭陵縣職業中等專業學校；2016年投資1.7億元的新校正式投入使用；2017年更名為臨沂市理工學校;2018年7月中國科學院院士宋振騏受聘成為我校名譽校長；2017年11月順利通過省級規范化學校驗收；2019年1月成功入選第三批山東省示范性中等職業學校建設工程項目。

學校現有教師242人，其中外聘教師68人，學生5695人，占地215畝，建筑面積8.8萬平方米，現有學前教育實訓中心、信息技術實訓中心等9座專業實訓樓，建設專業實訓室86口，實訓設備總值2539.1萬元，形成了以汽車維修、機械制造、機電應用、信息技術、學前教育為主體的功能齊全、專業面廣、規模較大的校內實訓基地系統。機電技術應用、數控技術應用等四個專業被認定為省示范性專業，汽車運用與維修專業被省教育廳認定為山東省品牌專業建設項目。經省教育廳批準，學校各專業實現“三二連讀”大專班全覆蓋。

近40年來，學校在縣委、縣政府和上級教育主管部門高度重視下，全面提升學校服務管理水平，開展星級班級創建，實行班主任工作手冊制度，開展學生德育序列化活動，創新學生資助工作方式，設立學生勵志基金和校內勤工儉學崗，努力辦社會滿意的職業教育。學校先后被縣人事局批準為全縣專業技術人員繼續教育基地，被萊蕪職業技術學院批準為教學科研基地，被山東省陽光工程辦公室批準為山東省農村勞動力轉移陽光工程培訓基地，獲得國家級國防教育特色學校、山東省重點職業學校、省教育系統先進集體、省級規范化學校、山東省衛生先進單位、臨沂市師德建設先進單位等集體榮譽十余項。