東京本所大平町(吾妻橋近く)に住む職人・津上退助がゲージブロックの研究に着手。職人の直感に頼っていた計測を、ゲージブロックを使用することで均質化することを目論んだ。そして、1926年に東京都武蔵小山にて「津上製作所」を個人創業し、1928年には株式会社津上製作所を設立して国産ゲージブロックの生産を開始。1934年には三井物産の支援を受けて蒲田区下丸子に工場を新設など、急速に業容を拡大する。
三井物産と創業者の津上退助の間で意見対立が生じたため「旧津上製作所」の経営から退く。その後、旧津上製作所は東洋精機（三井請機・1961年経営破綻）として経営されたため、津上退助は再起を図るために新会社の設立を模索する。
津上退助は再起を図るために、工場を誘致していた新潟県長岡市にて２代目となる「株式会社津上製作所」を設立。翌1938年に本社を東京に移転設置するが、1941年には長岡工場を新設するなど、生産拠点は新潟県に置く判断をしている。
日本が戦時体制に突入したことを受けて、軍からの依頼で国産フライス盤・国産旋盤の生産を開始。軍需企業として発展を遂げる
1973年のオイルショックによってツガミが経営危機に陥ると、再建のプロ経営者として知られた大山梅雄がツガミの社長に就任。経費節減のために100円以上の経費を社長自らチェックするなど、節約を徹底したため「ケチケチ経営」とも形容された。加えて、茨城工場の閉鎖および売却という決断を下し、バランスシートの改善も試みた。
旋盤のコンピューター化の波に合わせて、CNC自動旋盤を開発。経営危機を脱する契機となり、ツガミは自動旋盤メーカーとして復活した。
米国の工作機械メーカーを買収し、北米進出を試みる
国内の生産体制を新潟に集約する一方で、中国での自動旋盤の生産を開始
自動車およびスマートフォン向けの自動旋盤の受注が好調で、2019年3月期には売上高674億円、当期純利益60億円を計上した。