Кафедра создана в 1930 году как общеинститутская кафедра, осуществляющая электротехническую подготовку всех студентов. Первоначальное название — «Электротехника». В 1932 году кафедра получает название «Электротехника и электрооборудование самолётов». В 1944 году новое название кафедры — «Электротехника и электрические машины». С 1952 года кафедра имеет настоящее название «Теоретическая электротехника».

Из состава кафедры 309 в разное время выделялись кафедры:

• «Радиооборудование самолётов» (1937 год),
• «Авиационные приборы» (1938 год),
• «Электрооборудование самолетов» (1944 год),
• «Электрические машины» (1952 год).

Основатель кафедры и первый её заведующий — профессор, доктор технических наук Синицин С. А., крупный специалист в области электротехники, электрооборудования самолётов и электрических машин.

С 1946 года по 1966 год кафедру возглавляет профессор, доктор технических наук Атабеков Г. И. Его учебник по теоретическим основам электротехники выдержал более пяти изданий и переведён на многие иностранные языки.

С 1967 года кафедру возглавляет профессор, доктор технических наук Колосов С. П., крупный специалист в области нелинейной электротехники и элементов систем управления.

В 1985 году заведующим кафедрой был избран профессор, доктор технических наук Булеков В. П., специалист в области автоматизации анализа электрических цепей и устройств. Под его руководством были внедрены в учебный процесс методы расчёта электрических цепей на персональных компьютерах, разработана и внедрена в учебный процесс новая специализация.

С 2007 года кафедру возглавляет профессор, доктор технических наук Кириллов В. Ю., специалист в области теоретической электротехники и электромагнитной совместимости бортовых комплексов ЛА.

Заведующий кафедрой В. Ю. Кириллов

В составе кафедры: 27 сотрудников, в том числе 6 профессоров, 16 доцентов, 4 старших преподавателя.