Кафедра ТЭТС является преемницей первой кафедры университета (автомобили и двигатели), на которой в 1961 году под руководством доктора технических наук, профессора Н. А. Бухарина началась подготовка инженерных кадров для сферы автомобильного транспорта. После ряда преобразований с 1973 года основным профилем кафедры стала техническая эксплуатация автотранспортных средств.
За полувековую историю развития кафедрой накоплен уникальный опыт решения научных и практических задач в области технического обслуживания, ремонта и диагностики автомобилей, организации автосервиса, проектирования предприятий автомобильного транспорта, автомобильных эксплуатационных материалов, сертификации и экспертной деятельности, государственного технического осмотра, развития альтернативной энергетики на автомобильном транспорте.
Межкафедральная лаборатория автомобильно-дорожного факультета позволяет кафедре полностью обеспечивать проведение практических занятий, лабораторных работ обучающихся и исследований аспирантов на современном профильном оборудовании, ведь реализуемые кафедрой направления подготовки предполагают обязательное наличие материальной базы. Так, обучающимся доступны лаборатории деталей машин, гидро- и пневмопривода, силовых агрегатов (включая электромобили), эксплуатационных материалов, электрооборудования автотранспортных средств.
Базовыми кафедрами являются СПб ГУП «Пассажиравтотранс», АО «ПЕТЕРБУРГ-ДОРСЕРВИС».