1958年7月，大同综合机床厂破土动工。

　　1963年5月，大同综合机床厂更名为大同农机配件厂，工厂自制了第一台倒角机。

　　1964年5月，大同农机配件厂更名为大同齿轮厂，7月装配出第一台20拖拉机变速箱。

　　1970年10月，原山西省重工局在大同齿轮厂召开拖拉机生产现场会，同年试制成功490柴油机。

　　1980年5月，试制成功铁牛55收缩齿齿轮；10月，生产铁牛55型减速器总成；12月，被评为大同市文明生产先进单位。

　　1983年9月，单体液压支柱被评为山西省优质产品；12月，大齿在山西省社会主义劳动竞赛中荣立一等功。

　　1990年11月，原国家计委在天津召开全国计划会议，拟大同齿轮厂“八五”技术改造项目为年产大中马力拖拉机前驱动桥5000台，25—40拖拉机变速箱10000台，投资规模为2100万元。

　　1991年6月，第一次技术引进通过日产柴和二汽验收。

　　1993年8月，康明斯齿轮试制成功；12月，六挡重型汽车变速箱通过二汽装车试验，并投入批量生产。

　　1997年9月，完成公司化改制，举行山西大同齿轮集团有限责任公司成立大会和挂牌仪式。

　　1998年7月26日，“太原重工大同齿轮分公司”成立；9月4日，太原重工股票在上海证券交易所挂牌上市。

　　2002年4月，重型变速箱月产首次突破万台大关，当月生产各类变速箱总成10008台。

　　2005年11月，大齿9J150T变速箱配装东风重卡首批出口伊朗125台在天津港装船。

　　2006年7月，大齿入围“中国机械500强”。

　　2007年2月，大齿“重型商用车机械自动变速器开发（AMT）”项目被列入国家高科技研究发展计划（863计划）。

　　2008年11月18日，中国重汽集团、山西省国资委、太重集团联合签署《中国重汽集团与大齿集团战略重组协议》和《关于山西大同齿轮集团有限责任公司国有产权无偿划转协议》，大齿正式进入中国重汽集团。

　　2009年6月18日，试制的新产品HW12706T和HW13710变速箱在总装车间成功下线；9月16日，大齿新厂区开工奠基仪式在大同市装备制造产业园区隆重举行，成为大同装备制造园区第一个入园项目。

　　2010年4月27日，总装车间总装三线工段长刘奇被评为“全国劳动模范”，在北京人民大会堂参加了全国劳动模范和先进工作者表彰大会。

　　2011年5月21日，公司整体搬迁工作全面启动，并于7月完成；11月，大齿重型汽车变速器工程实验室被国家发改委认定为“国家地方联合工程实验室”。

　　2013年11月，在第十届全国百家优秀汽车零部件供应商暨汽车零部件产业隐形冠军颁奖典礼上，再次荣获“优秀传动系统供应商”称号；当月，被中国出入境检验检疫协会再次授予“中国质量诚信企业”称号。

　　2014年1月，获“全国机械工业先进集体”称号；10月，入选“2014年山西省制造业100强企业”。

　　2016年11月10日，在英国JCB（中国）召开的2016年供应商大会上，大齿荣获“卓越质量奖”；“机械式自动变速器（AMT）的联合研发”项目通过了国家科技部专家组的项目验收。

　　2017年10月，大齿荣膺“山西省质量奖”；11月，大齿荣获“全国文明单位”。

　　2019年1月，入选山西省首批社会主义核心价值观建设示范点；10月，在全省推进工业高质量发展大会上，公司荣获“山西省优秀企业”称号。

　　2020年6月，月产变速箱突破20000台；9月，再获“山西省文明单位标兵”称号。

　　2021年12月，公司智能制造技改项目获评省级智能制造标杆项目。