Кафедра фізичного виховання Вінницького національного технічного університету створена у листопаді 1967 року. Головними завданнями кафедри є: забезпечення популяризації здорового способу життя, рухової активності учасників навчально-виховного процесу для гармонійного, передусім фізичного розвитку, збереження й зміцнення здоров’я, виховання фізичних, морально-вольових та інтелектуальних здібностей, організації змістовного дозвілля, створення умов стабільного розвитку кафедри фізичного виховання з позитивною динамікою.
Кафедра фізичного виховання, як навчально-науковий підрозділ університету, здатна на високому рівні проводити навчально-методичну, наукову й виховну роботу, що спрямована на підготовку кваліфікованих фахівців, які відповідають сучасним вимогам і мають глибокі теоретичні знання та практичні навички, що необхідні для успішної професійної діяльності.
Першим завідувачем кафедри був Кулик Ярослав Ларіонович (1967 - 1995).
З 1995 по 2007 рік керівником кафедри був Петренко Микола Іванович.
З січня 2008 року по квітень  2010 року кафедрою керував Голубович Анатолій Миколайович.
З травня 2010 по 2020 рік року по кафедру очолював к.п.н. Євсєєв Леонід Григорович.
З вересня 2020 року кафедру очолив к.п.н. Овчарук Василь Володимирович.
В 1969 році колектив кафедри розмістився на першому поверсі корпусу №2 в кімнаті розміром 9х6 м. В колективі працювало 10  викладачів. Прийшли на кафедру майстри спорту Сатайкіна Л.В., Сокоринська  В. Я., Олійник В. І., Бєрьозов А. М., Мазур Б. І., Змієвський О. М.,  Орлов М. П., Ходирєв В. Ю.. Паралельно з проведенням занять, які проходили на об’їзній дорозі, почалось самодіяльне будівництво спортивної бази під лозунгом «Політех, спортивну базу власними руками». Були збудовані 2 волейбольних, 2 баскетбольних, гандбольний та гімнастичний майданчики, зроблено розмітку стадіону, будівництво якого закінчилось в серпні 1971 році.
У 1979 році введено в експлуатацію спортивно-оздоровчий табір "Супутник" в с. Степашки на 120 відпочиваючих на одну зміну, який з тих пір регулярно працює в чотири зміни.
Колектив кафедри поповнився викладачами: Рудий І.П., Турлюк П.П., Лєбєдєв Г.Л., Кліменчук О.Я., Чернолуцький П.С., Бєрєстов Л.О., Пушкар В.М., Забєлін П.Т., Рудюк А.І., Тарануха О.І., Петренко М.І.. За цей час всі організаційні завдання були виконані, підготовчий період закінчився і почався період становлення кафедри.
Також завданням кафедри є забезпечення фізичної підготовки студентів, зміцнення їх здоров'я, підвищення спортивної майстерності. Пошуком шляхів формування міцного здоров'я студентів викладачі займалися у всі роки. Постійно удосконалювались форми і методи фізичного виховання.
В останні роки ця задача вирішується через моніторинг стану фізичної підготовленості студентів. Розробка змістовних аспектів моніторингу дозволяє реально оцінити ефективність організації фізичного виховання і є основою для сучасних підходів по його удосконаленню. Цей напрямок продовжує розвиватися і формує нові підходи, в тому числі пов'язані з розробкою хронобіологічних оцінок рівня здоров'я студентів під час навчання в вузі. Для практичної реалізації цього напрямку на базі кафедри створено унікальний Центр функціональної діагностики. Відтепер кожний студент має можливість оперативного отримання інформації про стан здоров’я і рівень функціональної готовності. В цьому процесі активно використовуються комп'ютерні програми з оздоровлення.
Для розширення діапазону активного відпочинку студентів у вузі відкрито фізкультурно-оздоровчий центр, який надає бажаючим профільні послуги. Майже 400 студентів і співробітників у позаучбовий час займаються атлетичною і ритмічною гімнастикою, фітнесом, настільним тенісом, східними єдиноборствами.
Навчально-виховний процес має достатнє науково-методичне забезпечення. За останні 5 років викладачами кафедри розроблено понад 20 найменувань різних науково-методичних матеріалів, видано 3 навчальних посібники, в т. ч. з грифом МОН України.
В університеті культивується понад 20 видів спорту. В спортивних секціях юнаки та дівчата підвищують свою спортивну майстерність. В штаті кафедри фізичного виховання – 11 викладачів, троє з яких є майстрами спорту.
Спортивне ім’я ВНТУ добре відоме в багатьох країнах світу, де змагались наші студенти.
Кафедра фізичного виховання і спортивний клуб підтримують постійний тісний діловий зв’язок з загальноосвітніми і спортивними школами області і країни. Це дозволяє запрошувати на навчання обдарованих абітурієнтів і протягом навчання в вузі підготувати з них зрілих майстрів спорту.
Спортивний клуб університету розробляє і реалізує повнокровний календар спортивно-масових і оздоровчих заходів, який визначає структуру і регламент діяльності всієї системи на рік. Навчальний рік починається зі змагань першокурсників, найкращі з яких у фіналі (День фізичної культури України) виборюють особисту першість в 6 видах спорту. В День університету урочисто відкриваються змагання за програмою Спартакіади ВНТУ (14 видів спорту), а також проводяться окремі чемпіонати або першості з 7 видів спорту. Фактично кожен студент має змогу взяти участь у 7-10 змаганнях за рік, а члени збірних команд - в 12-15 найпрестижніших національних та міжнародних спортивних заходах. Особливо в останніх 3-4 роки активізувалась спортивно-масова робота в колективах інститутів та факультетів. Окрасою всіх спортивних заходів став традиційний Кубок ВНТУ з футболу, в якому постійно приймають участь 7 команд.
Розвиток фізичної культури і спорту в ВНТУ визначається особливим підходом адміністрації, яка розповсюджує свій безпосередній вплив на весь ланцюжок - від навчальних груп, кафедр, факультетів і інститутів до звичайної спортивної секції. Система працює успішно і це відбивається на всіх аспектах вузівського фізичного виховання і спорту: обсязі оздоровчого і спортивно-масового руху, спортивних нагородах вищого ґатунку, участі спортсменів у найпрестижніших змаганнях, сучасних технологіях підготовки спортсменів, чудовій спортивній базі. Протягом 40 років в університеті підготовлено 9 МСМК, 126 МС та понад 6000 спортсменів вищих спортивних розрядів.