Katedra Systemów Transportowych powstała w ramach Instytutu Inżynierii Drogowej, Kolejowej i Transportu 1 września 2017 roku w wyniku połączenia Zakładu Systemów Komunikacyjnych i Zakładu Transportu. Jej pierwszym kierownikiem był dr hab. inż. Andrzej Szarata, prof. PK. Od 1 października 2019 roku Katedra działa samodzielnie pod kierownictwem dra inż. Mariusza Dudka. 

Zakład Systemów Komunikacyjnych został powołany 15 maja 1991 r. Wyłonił się z Katedry Budowy Dróg i Inżynierii Ruchu kierowanej przez prof. Mariana Tracza. Zakład został usytuowany w Instytucie Inżynierii Drogowej i Kolejowej na Wydziale Inżynierii Lądowej. Utworzenie Zakładu Systemów Komunikacyjnych uzasadniał fakt, iż problematyka planowania sieci transportowych i komunikacji zbiorowej wychodziła poza ramy głównych nurtów badawczych Katedry Budowy Dróg i Inżynierii Ruchu. Popularność i nośność idei zrównoważonego transportu nakazywała zająć rozwojem infrastruktury proekologicznych środków lokomocji, mających ponadto do odegrania coraz większej roli w przeciwdziałaniu narastającej kongestii ruchu drogowego. Zachodziła potrzeba całościowego, systemowego ujęcia problemów transportu, a nie tylko branżowo, poprzez pryzmat budowy dróg bądź budowy kolei. Coraz bardziej zwraca się uwagę na konieczności interdyscyplinarnego rozwiązywanie problemów transportowych, stąd silne związki profilu Zakładu/Katedry z planowaniem i gospodarką przestrzenną. Równocześnie chodziło o wzbogacenie kierunku Transport (który w kształceniu koncentrował uwagę na kwestiach technologiczno-organizacyjnych) o treści kreowania i funkcjonowania całości systemu transportu, w szczególności planowanie jego rozwoju. Ze względu na uwarunkowania wynikające ze Statutu PK, jednostka zmieniała swój status: Zakład - od 1991 r. do 2001 r., Katedra - od 2001 r. do 2014 r., Zakład - od 2014 r. Początkowo skład Zakładu był pięcioosobowy: dr hab. inż. Andrzej Rudniki, prof. PK, dr inż. Janusz Cieśliński, mgr inż. Mariusz Dudek, mgr inż. Marta Niemiec, mgr inż. Marian Kurowski. Zakład stopniowo się rozrastał, co wynikało głównie z rosnących zadań dydaktycznych. Pierwszym kierownikiem jednostki był Andrzej Rudnicki, który był nim do 2013 r., a w latach 2013-2017 jednostką kierował Andrzej Szarata, który został kierownikiem Katedry Systemów Transportowych. 

Profil badawczy ZSK obejmował: problemy ogólnotransportowe (polityka transportowa; integracja systemu, zarządzanie mobilnością); funkcjonowanie transportu pasażerskiego (identyfikacja procesów ruchu, sterowanie dyspozytorskie, ocena jakości usług); modelowanie podróży i prognozowanie ruchu, w szczególności podziału zadań przewozowych; metodologia planowania układów transportowych, w szczególności rozwoju sieci drogowo-ulicznych (w tym obejścia drogowe miast) oraz miejskiej komunikacji zbiorowej. Tematykę podejmowaną przez ZSK kontynuuje w swojej działalności Katedra Systemów Transportowych

Historia drugiej z jednostek, która weszła w skład Katedry Systemów Transportowych - Zakładu Transportu - sięga roku 1975 i wiąże się z powołaniem Instytutu Organizacji i Techniki Transportu Kolejowego. Instytut ten powołany został decyzją Ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki z dnia 20 września 1975 r. Zadanie zorganizowania Instytutu powierzono prof. kontr. dr inż. Edwardowi Perykaszy, który równocześnie został mianowany jego pierwszym dyrektorem. Do końca 1975 roku rozpoczęło prace w Instytucie 6 nauczycieli akademickich, w tym trzech przeniesionych z Instytutu Dróg, Kolei i Mostów (mgr inż. Andrzej Chyba, mgr inż. Ewa Majchrowska, mgr inż. Stanisław Nawrocki) oraz trzech z Zespołu Problemowego d.s. Eksploatacji i Budownictwa Kolejowego DOKP (dr inż. Czesław Bąk, dr inż. Antoni Brońka, mgr inż. Wiesław Starowicz). Organizację sekretariatu Instytutu powierzono doświadczonej pracownicy administracji uczelni Marii Grabowskiej. Wzrost zadań Instytutu i związany z tym szybki przyrost liczby zatrudnionych w nim pracowników przyczynił się do powstania w 1978 roku struktury wewnętrznej Instytutu. Został utworzony Zakład Organizacji Procesów Transportowych pod kierunkiem dr inż. Czesława Bąka oraz Samodzielny Zespół Eksploatacji Urządzeń Sterowania Ruchem kierowany przez mgr inż. Mieczysława Baryluka. Z dniem 31 sierpnia 1990 r. Instytut Organizacji i Techniki Transportu Kolejowego został rozwiązany. Zakład Organizacji Procesów Transportowych został przekształcony w Zespół Dydaktyczno-Naukowy Organizacji Transportu Kolejowego, a pracownicy Samodzielnego Zespołu Eksploatacji Urządzeń Sterowania Ruchem zostali przeniesieni do Instytutu Elektrotechniki i Elektroniki. Od 1 lutego 1992 Zespół otrzymał nazwę Samodzielnego Zakładu Organizacji Transportu Kolejowego (E7).

Samodzielny Zakład Organizacji Transportu Kolejowego zakończył swą działalność na Wydziale Inżynierii Elektrycznej z dniem 30 września 1994 r. Jego pracownicy stanęli do konkursu na uzyskanie zatrudnienia w Samodzielnym Zakładzie Organizacji Transportu organizowanym na Wydziale Inżynierii Lądowej. Od tamtego okresu Zakład działał w ramach tego Wydziału. Od tego okresu Zakład zmieniał swą strukturę organizacyjną, początkowo jako samodzielny zakład działał pod kierownictwem prof. dr hab. Andrzeja Adamskiego, w roku 2001 podzielił się na dwa zakłady, Zakład Zarządzania i Sterowania w Transporcie i Logistyce, którym kierował prof. dr hab. Andrzej Adamski oraz Zakład Organizacji i Ekonomiki Transportu, którym kierował dr hab. inż. Wiesław Starowicz, prof. PK.  Od dnia 1 września 2013 r. oba zakłady połączyły się w jeden Zakład Transportu, którego kierownikiem była dr hab. inż. Lidia Żakowska. Zakład do czasu powstania KST działał w strukturach Instytutu Zarządzania w Budownictwie i Transporcie.