1926年、東京本所大平町に住む職人・津上退助氏がゲージブロックの研究に着手した。職人の直感に頼ってきた寸法計測を、ゲージブロックを介して均質化する目論みである。同1926年、東京都武蔵小山で個人事業「津上製作所」を立ち上げ、1928年に株式会社津上製作所として法人化、国産ゲージブロックの生産を始めた。1934年、三井物産の支援を受けて蒲田区下丸子に工場を新設、戦時下の軍需拡大に応じて業容を広げた。だが1936年、三井物産と津上退助氏の間で意見対立が生じ、津上退助氏は旧津上製作所の経営から退いた。旧津上製作所は三井系の「東洋精機（三井請機）」として三井の手に残り、1961年の経営破綻まで三井系列で運営されることとなる。

津上退助氏は再起を図るため、工場を誘致していた新潟県長岡市で1937年3月、資本金200万円の「2代目」株式会社津上製作所を立ち上げた。1938年12月に本社を東京市京橋区へ移したが、生産機能は新潟側に置く判断を変えなかった。1939年、日本が戦時体制に入る中で軍からの依頼でL型ねじ切りフライス盤・油圧式万能円筒研削盤の生産を始め、軍需企業として業容を立ち上げた。1941年9月の長岡工場全完成で戦時下の主力生産拠点を整え、1945年2月には津上精密工学工業株式会社を吸収合併し信州工場として取り込み、長野県側に第2の生産拠点を加えた。1948年2月に本社を東京都港区へ再移転、1949年5月、東京・大阪・新潟の3取引所に同時上場で資本市場へ参入した。2代目創業から12年での3取引所同時上場で、地方発の精密機械メーカーが戦後復興期に資本市場へ接続した。

1961年10月、津上製作所は東洋精機株式会社を吸収合併、茨城工場として取り込んだ。1936年に三井物産との対立で手放した「初代津上製作所」（三井系で東洋精機=三井請機として残っていた法人）を、創業者・津上退助氏が25年越しに2代目の傘下へ戻した動きで、初代津上製作所と2代目津上製作所が一つの事業体に合流した節目である。長岡・信州に続く第3の生産拠点として関東圏に茨城工場を加え、生産拠点配置を3極化した。1968年7月に株式会社蔵王製作所を設立、1970年9月に津上総合研究所を長岡市に建設して研究開発機能を長岡へ集めた。1970年11月、社名を株式会社津上に改めた。

1974年9月に津上工販株式会社を設立して販社を分離、同1974年に創業者・津上退助氏が逝去した。1973年のオイルショックで経営危機に陥ると、1975年に再建のプロ経営者として知られた大山梅雄氏が社長に就き、100円以上の経費を社長自らチェックする「ケチケチ経営」と1961年に取り込んだ茨城工場（取得から14年）の閉鎖・売却でバランスシートを立て直した。1936年に取り戻したばかりの旧法人由来の生産拠点を、危機局面で売却して再起の元手に充てた判断で、創業者の遺した「旧自分の取り戻し」を経営危機の前で手放した。1978年、CNC複合自動旋盤「マーキュリーシリーズ」を開発、旋盤のコンピュータ化の流れに乗って自動旋盤メーカーとして再起した。1982年10月、社名を株式会社ツガミへ改め、漢字「津上」からカタカナ「ツガミ」へ商号を整理、海外展開を見据えた表記へ揃えた。