История создания и развития техникума началась в 50-х годах 20 в., в то время, когда Алексинский химический комбинат испытывал острую потребность в специалистах среднего звена. Для удовлетворения потребности в хорошо обученных и подготовленных кадрах требовалось создание специального учебного заведения. Им и стал Алексинский филиал Тульского механического техникума им. Мосина, который в 1954-1955 годах принял 60 учащихся со сроком обучения 2 года 8 мес.
Как самостоятельное учреждение Алексинский химико-технологический техникум создан Приказом Министерства общего машиностроения СССР № 174 от 17 июня 1955 года в целях подготовки специалистов для химической и оборонной отрасли региона и функционировал вначале как вечерний. Открытие техникума стало для комбината, да и для всего города важным событием, ведь у алексинцев появилась возможность получить среднее специальное образование без отрыва от производства.
Первым директором техникума была назначена И.П. Прохорова. Первые два года в техникуме работали только 3 штатных преподавателя: З.А. Уфимцева, Л.И. Струенкова, Л.П. Шумилина. Заместителем директора долгое время работал М.С. Умнов. Преподавание велось совместителями инженерами химкомбината В.И. Кудрявцевым, Е.В. Ландиной, В.В. Шелепиным И.П. Московко и др.
В 1957 г. место директора занял А.К. Сакин и проработал в должности до ухода на пенсию в 1974 г.
Первые пять лет существования техникума были периодом его становления. Благодаря умело подобранному коллективу преподавателей, были созданы учебные кабинеты и лаборатории.
Многие сотрудники и преподаватели техникума были участниками ВОВ: Каплуновский Леонид Кириллович, Таубин Мотель Исакиевич, Данилова Анастасия Андреевна, Баранов Николай Петрович, Черякин Александр Федотович, Никишин Василий Сергеевич, Рыбин Сергей Дмитриевич, Терешин Виктор Кириллович, Приказчиков Николай Григорьевич и др.
Первый выпуск специалистов состоялся в 1957 году.
Второе пятилетие 1961-1965 гг. характеризуется дальнейшим ростом количества обучающихся и увеличением педагогического коллектива. В 1960 г. по просьбе Алексинского опытно-механического завода, в микрорайоне Петровское был открыт филиал техникума, который готовил специалистов по специальностям «Обработка металлов резанием», «Оборудование нефтегазоперерабатывающих заводов»
В 1962 г. по ходатайству Мышегского арматурного завода (в настоящее время АО НПО «Тяжпромарматура») открыли второй филиал – Мышегский, где обучались студенты по специальности «Обработка металлов резанием», «Литейное производство».
В 1966 г. по инициативе директора Алексинского химкомбината В.С. Бондаря, вложившего много сил в становление и развитие техникума, был пристроен новый корпус, примыкающий к существовавшему зданию, тем самым увеличилась площадь с 900 м2 до 3000 м2, что позволило обеспечить ведение учебного процесса на современном уровне.
Корпус строился бригадой С.С. Манучаряна, заслуженного строителя РСФСР, которая возводила в г. Алексине промышленные, бытовые, социально-культурные объекты.
В 1966 г. техникум перешёл в подчинение Министерства оборонной промышленности СССР и приказом № 267 от 08.08.1966 г. Алексинский вечерний химико-технологический техникум был переименован в Алексинский химико-технологический техникум. Появилось 2 отделения: дневное и вечернее. Мышегский филиал был передан Минхимнефтемашу СССР, и на его базе создали Алексинский вечерний машиностроительный техникум.
Техникум проводил подготовку на дневном отделении по специальностям: «Химическая технология»; «Электрохимические покрытия»; «Планирование на предприятиях химической промышленности». На начало 1965-1966 учебного года количество учащихся составило 700 человек, из них 60 – на дневном отделении.
1966 год знаменателен для техникума еще и тем, что в нем создались самостоятельные партийная и профсоюзная организации. В 1967 г. закрыли петровский филиал в связи с его слабой материальной базой.
В 1974 г. по 1984 г. директором техникума был Ю.С. Шумилин, бывший секретарь парткома, который многое сделал для укрепления материально-технической базы.
В 1978 году общими усилиями студентов и преподавателей в техникуме создан военно-исторический музей боевой славы, экспозиция которого насчитывает более 300 экспонатов и посвящена боевым действиям 238-ой стрелковой дивизии, освобождавшей Алексин в 1941г. Часть экспозиции посвящена истории техникума. Музей награждался почетными грамотами в смотрах-конкурсах военно-исторических музеев.
В 1984 г. должность директора занял Б.Ф. Ремезов.
В 1984 году хозспособом был построен двухэтажный корпус.
В 1986 году открыта новая специальность «Эксплуатация промышленных роботов», а в 1987 – «Бухгалтерский учёт».
К этому времени в техникуме обучалось – 848 человек из них 608 на дневном и 240 на вечерних отделениях.
На хорошем уровне в техникуме была представлена художественная самодеятельность.
В 1997 году Постановлением Правительства РФ техникум передан Министерству общего и профессионального образования Российской Федерации.
В 2011 г. техникум передан из федерального подчинения в ведение субъектов Российской Федерации.
Сегодня Алексинский химико-технологический техникум является учебным заведением с многоуровневой системой профессиональной подготовки по следующим специальностям: «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)», «Аддитивные технологии», «Технология производства и переработки пластических масс и эластомеров», «Экономика и бухгалтерский учёт (по отраслям)».
По окончании техникума студенты получают квалификацию техник, техник – технолог, бухгалтер.
Техникум оснащён современным высокотехнологичным учебно-лабораторным оборудованием.
В 2011, 2013, 2016, 2017, 2018 годах техникум признан лучшим учебным центром СПО по ЦФО.
В целях комплексного совершенствования системы профессионального образования заключены соглашения о сотрудничестве, в том числе о дуальном обучении, с высшими учебными заведениями: КНИТУ г. Казань, НИФГБОУ ВО «РХТУ имени Д.И. Менделеева», ФГБОУ ВПО «ТулГУ», ФГБОУ ВПО «ТГПУ им. Л.Н. Толстого», ФГБОУ ВПО «РГАЗУ». На одном из ведущих предприятий — ФКП «Алексинский химический комбинат», — являющемся социальным партнёром ГПОУ ТО «АХТТ», создана базовая кафедра.
В рамках непрерывного обучения и ранней профессиональной навигации школьников в техникуме с 1 сентября 2017 года при поддержке Министерства образования Тульской области реализуется проект дополнительного образования в созданном Центре технического творчества «Технотория» по пяти техническим направлениям: «WEB-программирование», «Future-химия», «Дизайн-проектирование», «Роботопрограммирование», «Промышленная автоматика».
В настоящее время техникум представляет собой учебное заведение с хорошей материальной базой, оснащенными современным оборудованием лабораториями и учебными кабинетами. Студенты являются участниками чемпионатов профессионального мастерства WORLDSKILLS, профессиональных конкурсов и олимпиад муниципального, регионального, всероссийского уровней.