В 1703 году в городе Воронеже основана Адмиралтейская «русская школа», которая готовила, в частности, корабельных мастеров.

В 1-й половине XIX века подготовка специалистов разных профессий состояла, главным образом, в обучении мальчиков различным ремёслам. Например, в 1853 году по решению общественности в Воронежской губернии обучались ремеслам: кузнечному, швейному, столярному, кожевенному, сапожному, овчинному, шапочному и многим другим, около 145 крестьянских мальчиков. В 1844 году в городе Воронеже открыт садовый питомник («древесный рассадник»), где готовили будущих садоводов.

Во 2-й половине XIX века углубляется специализация профессионально-технических учебных заведений, появляются отраслевые училища: Воронежское училище трудолюбия для девочек-сирот (1853), Воронежское училище садоводства 2-го разряда (1859), Воронежская школа повивальных бабок (акушерок) (1865), Воронежская земская фельдшерская школа (1870), Воронежская швейная мастерская (1871), Воронежское техническое железнодорожное училище (1878), школа наездников рысистых лошадей при Хреновском конном заводе (1881), Хреновская низшая лесная школа (1888), Острогожская школа женских рукоделий (1888), Конь-Колодезная сельскохозяйственная школа Задонского уезда (1889), Задонская школа ремесленных учеников (1891), Рисовальная бесплатная школа в городе Воронеже (1893), низшие ремесленные школы в Нижнедевицкого уезда (село Роговое - кузнечное ремесло, село Солдатское - столярное).

В начале XX века в Воронежской губернии работали: Алексеевское ремесленное училище имени А.А. Самойленко (Бирюченский уезд); низшие ремесленные школы: Богучарская, Задонская, Ольховатская (Острогожский уезд), Валуйская, Рождественскохавская (Воронежский уезд), Бобровская, Муховская (село Муховка Бирюченского уезда), Ютановская (село Ютановка Бирюченского уезд), Масловская и Березовская (Воронежский уезд), Тереховское (Нижнедевицкий уезд).

При некоторых начальных народных училищах также имелись ремесленные отделения. Низшие сельскохозяйственные школы 1-го разряда: Конь-Колодезное (Задонского уезда), Верхнеозерская (Бобровского уезда), Русановская имени Кавериных (село Берёзово Воронежского уезда). Кроме названных в Воронежской губернии работали 6 начальных сельскохозяйственных школ (в 1914 году они имели 93 ученика). В 1908 году в городе Воронеже открылось 8-классное среднее механико-техническое училище имени императора Петра Великого. Готовило техников-механиков с изучением мукомольной техники и сельскохозяйственных машин. С 1917 года начинается период становления государственной системы профессионально-технического образования.

В 1920 году подотдел Профессионально-технического образования Воронежского губернского отдела народного образования был преобразован в Воронежский губернский комитет Профессионально-технического образования. В 1924 году в Воронежской губернии насчитывалось 40 профессионально-технических учебных заведений, в 1926/27 учебном году только 16.

В 1940-1958 годах основной формой профессионально-технического образования стали государственные трудовые резервы.

Указ Президиума Верховного Совета СССР «О государственных трудовых резервах СССР» (1940) учредил единую систему подготовки рабочих кадров в ремесленных училищах и железнодорожных училищах (с 2-летним сроком обучения) и в школах фабрично-заводского обучения (ФЗО) (6 месяцев). В Воронежской области в 1940 году открыто 12 ремесленных училищ, 4 железнодорожных училищ и 14 школ фабрично-заводского обучения (ФЗО) строительного, сельскохозяйственного и швейного профилей с общим числом учащихся 12 700 человек.

В последние годы сеть профессионально-технического образования постоянно расширялась.

С 1961 года все учреждения профессионально-технического образования стали именоваться профессионально-техническими училищами (ПТУ). В 1966 году в Воронежской области имелось 40 городских и сельских профессионально-технических училищ (ПТУ) (15 905 учащихся). С 1984 года все профессионально-технические учебные заведения объединены в единый тип - среднего профессионально-технического училища (СПТУ). В 1985 году в Воронежской области имелось 60 средних профессионально-технических училищ (СПТУ).

В конце XX - начале XIX века начался переход к многообразию моделей профессионально-технического образования. В 1991 году 10 профессионально-технических училищ (ПТУ) были реорганизованы в лицеи, которые получили право давать повышенный уровень образования. В 2004 году 3 лицея и 1 профессионально-техническое училище (ПТУ) были преобразованы в учреждения среднего профессионального образования (колледжи). В 2005 году в Воронежской области насчитывалось 48 учреждений начального профессионального образования (обучались 17 662 человек), 54 учреждения среднего профессионального образования (учились 47 351 человек). На 2008 год в Воронежской области действовало 34 учреждения профессионально-технического образования, в том числе 11 профессиональных лицеев, 23 профессионально-технических училищ (ПТУ), из них 8 в городе Воронеже (численность учащихся 11 400 человек, ежегодный выпуск - более 5000 человек).