Korzenie Instytutu Systemów Elektronicznych (ISE) sięgają roku 1951, kiedy to w powołanej do życia Wojskowej Akademii Technicznej, utworzona została ogólnoakademicka Katedra Elektrotechniki. Jej zadaniem było kształcenie słuchaczy (studentów) Akademii w zakresie szeroko rozumianej elektrotechniki, do dziś stanowiącej istotny kierunek działalności dydaktycznej i naukowo-badawczej Instytutu. Pierwszym szefem Katedry Elektrotechniki został ppłk mgr inż. Antoni Kiliński (późniejszy rektor Politechniki Warszawskiej), a jego zastępcą mjr mgr inż. Włodzimierz Dulewicz (późniejszy pierwszy komendant Wydziału Elektroradiotechnicznego). W tamtym czasie w strukturze Katedry występowały 4 laboratoria:
-Laboratorium Podstaw Elektrotechniki; pracowali w nim m. in.: z-ca prof. mgr inż. Jan Szwacki, z-ca prof. mgr inż. Marian Kędzierski, z-ca prof. ppłk mgr inż. Antoni Kiliński;
-Laboratorium Miernictwa Elektrycznego; pracowali w nim m. in.: z-ca prof. mgr inż. Andrzej Szulce oraz inż. Władysław Ostaniewicz;
-Laboratorium Materiałoznawstwa Elektrycznego; pracowali w nim m. in.: z-ca prof. mgr inż. Marian Kędzierski, mgr inż. Andrzej Masalski oraz inż. Kazimierz Russel;
-Laboratorium Maszyn Elektrycznych; pracowali w nim m. in.: doc. mgr inż. Włodzimierz Moroz, mjr mgr inż. Włodzimierz Dulewicz oraz inż. Daniel Zatoński.

W roku 1955 Katedrę Elektrotechniki wcielono do Fakultetu Łączności, a jej szefem został z-ca prof. Witold Kotowski. W 1958 roku nastąpił podział Katedry Elektrotechniki na Katedrę Maszyn i Napędów Elektrycznych z szefem ppłk. dr. inż. Włodzimierzem Dulewiczem oraz Katedrę Podstaw Elektrotechniki, nad którą opiekę formalną sprawował również ppłk dr inż. Włodzimierz Dulewicz.

W 1962 roku szefem Katedry Podstaw Elektrotechniki został doc. dr hab. inż. Wojciech Żakowski, którego na tym stanowisku w 1964 roku zastąpił płk dr inż. Bolesław Lenart. W tym okresie w Katedrze Podstaw Elektrotechniki występują już Zakłady:
-Zakład Podstaw Elektrotechniki – kierownikiem jest mgr inż. Jerzy Barzykowski;
-Zakład Miernictwa i Materiałoznawstwa Elektrycznego – kierownikiem jest mgr inż. Jan Szwacki.

W tym czasie Katedrą Maszyn i Napędów Elektrycznych (a właściwie Katedrą Elementów Magnetycznych i Urządzeń Elektrycznych, bo nazwa w międzyczasie uległa zmianie) kieruje nadal płk doc. dr inż. Włodzimierz Dulewicz, jego zastępcą jest ppłk mgr inż. Bolesław Daczko, a od 1970 roku – płk dr inż. Tadeusz Wróbel. W tej Katedrze występowały 4 Zakłady:
-Zakład Elektrotechniki Ogólnej – kierownikiem jest mgr inż. Zbigniew Dmochowski, później zastąpił go ppłk mgr inż. Zbigniew Włodarczyk;
-Zakład Maszyn Elektrycznych – kierownikiem jest płk dr inż. Tadeusz Wróbel;
-Zakład Napędów Elektrycznych – kierownikiem jest ppłk mgr inż. B. Daczko;
-Zakład Zasilania – kierownikiem jest dr. inż. Tadeusz Missala.

W 1972 roku szefem Katedry Podstaw Elektrotechniki zostaje doc. dr inż. Jerzy Barzykowski, a jego zastępcą płk mgr inż. Bolesław Cudny.

W 1975 roku następuje restrukturyzacja WAT. Jej wynikiem jest m.in. powstanie Instytutu Systemów Pomiarowych i Automatyki (ISPA), integrującego dwie Katedry: Elementów Magnetycznych i Urządzeń Elektrycznych oraz Podstaw Elektrotechniki. Szefem instytutu zostaje wyznaczony płk prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dulewicz, a jego zastępcą doc. dr inż. Jerzy Barzykowski.

W Katedrze Podstaw Elektrotechniki, w miejsce dotychczasowych, pojawiają się następujące Zakłady:
-Zakład Elektrotechniki Teoretycznej; kierownikiem zostaje mjr dr inż. Czesław Moroz;
-Zakład Miernictwa Elektrycznego; kierownikiem jest ppłk mgr inż. Apolinary Kędzielski.

Katedrą Elementów Magnetycznych i Urządzeń Elektrycznych nadal kieruje płk prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dulewicz, ale zmianie ulega struktura zakładów:
-Zakład Elektrotechniki Ogólnej – kierownik płk mgr inż. Zbigniew Włodarczyk;
-Zakład Elektromaszynowych Elementów Automatyki – kierownik płk dr inż. Tadeusz Wróbel;
-Zakład Lotniczych Urządzeń Elektrycznych - kierownik płk dr inż. Lesław Będkowski;
-Zakład Zasilania Elektrycznego - kierownik ppłk dr inż. Zbigniew Denys.

W 1978 roku dokonano kolejnej reorganizacji struktury instytutu. Przekształcono dotychczasowe zakłady w następujące:
-Zakład Elektrotechniki Teoretycznej i Zakład Miernictwa Elektrycznego na Zakład Teorii Obwodów Elektrycznych;
-Zakład Zasilania Elektrycznego na Zakład Elektronicznych Układów Sterowania;
-Zakład Elektrotechniki Ogólnej na Zakład Elektrotechniki Stosowanej;
-Zakład Elektromaszynowych Elementów Automatyki na Zakład Maszyn Elektrycznych i Serwomechanizmów;
-Zakład Lotniczych Urządzeń Elektrycznych na Zakład Pokładowych Urządzeń Elektrycznych i Elektronicznych.

W 1981 roku szefem (dyrektorem) ISPA zostaje doc. dr hab. inż. Jerzy Barzykowski a jego zastępcą płk dr inż. Zbigniew Denys. W roku 1984 następuje kolejna zmiana struktury instytutu. Powstają 3 zakłady:
-Zakład Teorii Obwodów i Pomiarów – kierownik płk dr inż. Czesław Moroz;
-Zakład Pokładowych Urządzeń Elektrycznych i Elektronicznych – kierownik płk doc. dr hab. inż. Lesław Będkowski do 1994 r., od 1994 r. do 2001 r. (po zmianie nazwy) Zakład Automatyki i Diagnostyki – kierownik: płk dr inż. Tadeusz Dąbrowski;
-Zakład Elektromaszynowych Elementów Automatyki – kierownik płk doc. dr hab. inż. Tadeusz Wróbel; od 1991 r. obowiązki te przejął ppłk dr inż. Jan Sienkiewicz.

W latach 1994-1996 następuje kolejna reorganizacja struktury Wydziału Elektroniki i tworzących go Instytutów. Prof. dr. hab. inż. Jerzego Barzykowskiego na stanowisku dyrektora ISPA zastępuje (1995) prof. dr hab. inż. Augustyn Chwaleba (zastępcą jest płk dr hab. inż. Czesław Przybysz), W 1996 roku Instytut Systemów Pomiarowych i Automatyki zmienia nazwę na Instytut Podstaw Elektroniki (IPE). Zmianie ulega też struktura zakładów. Powstają:
-Zakład Teorii Obwodów i Sygnałów – kierownik dr inż. Zbigniew Sokołowski;
-Zakład Układów Elektronicznych – kierownik płk dr inż. Józef Boksa;
-Zakład Miernictwa Elektronicznego – kierownik dr inż. Piotr Baszun;
-Zakład Elektrotechniki – kierownik płk dr inż. Jan Sienkiewicz; od 2001 r. dr inż. Zbigniew Watral;
-Zakład Automatyki i Diagnostyki – kierownik płk dr inż. Tadeusz Dąbrowski; od 2001 r. dr inż. Wiktor Olchowik.

W związku z restrukturyzacją Sił Zbrojnych RP oraz modernizacją szkolnictwa wojskowego z dniem 1 stycznia 2003 roku WAT i jego wydziały przyjęły zasady funkcjonowania analogiczne do obowiązujących w politechnikach cywilnych, włącznie z wyborami władz, z wyjątkiem rektora WAT. Pierwszym wybieralnym Dyrektorem Instytutu Podstaw Elektroniki został pełniący już te obowiązki prof. dr hab. inż. Augustyn Chwaleba, a jego zastępcą dr inż. Krzysztof Kwiatos. Struktura IPE pozostała w zasadzie bez zmian (z niewielką zmianą kierownictwa zakładów):
-Zakład Teorii Obwodów i Sygnałów – kierownik dr inż. Leszek Iwanejko;
-Zakład Układów Elektronicznych – kierownik dr inż. Józef Boksa;
-Zakład Miernictwa Elektrycznego – kierownik dr inż. Piotr Baszun;
-Zakład Elektrotechniki – dr inż. Zbigniew Watral;
-Zakład Systemów Ochrony i Diagnostyki – kierownik dr hab. inż. Czesław Przybysz.

W 2005 roku Instytut Podstaw Elektroniki zmienia po raz kolejny nazwę oraz strukturę. Nowa nazwa brzmi: Instytut Systemów Elektronicznych (ISE). Dyrektorem Instytutu zostaje dr hab. inż. Tadeusz Dąbrowski, prof. nadzw. WAT, zastępcą nadal pozostaje dr inż. Krzysztof Kwiatos. Zmniejszeniu ulega liczba zakładów. Powstają 3 zakłady:
-Zakład Obwodów i Sygnałów Elektrycznych – kierownik: dr inż. Zbigniew Watral;
-Zakład Eksploatacji Systemów Elektronicznych – kierownik: dr inż. Joanna Ćwirko;
-Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych – kierownik: dr inż. Henryk Król.

We wrześniu 2012 roku, w związku z wyborami na nową kadencję 2012-2016, zmienia się obsada stanowisk funkcyjnych Instytutu:
- dyrektorem Instytutu pozostaje do roku 2014 dr hab. inż. Tadeusz Dąbrowski, prof. nadzw. WAT a od roku 2014 dr hab. inż. Jacek Jakubowski, prof. nadzw. WAT;
- zastępcą dyrektora Instytutu zostaje doc. dr inż. Henryk Król;
- zastępcą dyrektora Instytutu ds. techniczno-administracyjnych jest nadal mgr inż. Roman Wrona.

Struktura organizacyjna jest nadal 3-zakladowa. Kierownikami zakładów są:
-Zakład Obwodów i Sygnałów Elektrycznych – kierownik: dr hab. inż. Zbigniew Watral;
-Zakład Eksploatacji Systemów Elektronicznych – kierownik: dr hab. inż. Jacek Paś;
-Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych – kierownik: dr hab. inż. Marek Kuchta.

We wrześniu 2016 roku, w związku z wyborami na nową kadencję 2016-2020, zmienia się obsada stanowisk funkcyjnych Instytutu:
- dyrektorem Instytutu zostaje dr hab. inż. Zbigniew Watral, prof. nadzw. WAT;
- zastępcą dyrektora Instytutu zostaje dr inż. Michał Wiśnios;
- zastępcą dyrektora Instytutu ds. techniczno-administracyjnych jest nadal mgr inż. Roman Wrona.

Struktura organizacyjna jest nadal 3-zakladowa. Kierownikami zakładów są:
-Zakład Obwodów i Sygnałów Elektrycznych – kierownik: dr inż. Marek Suproniuk;
-Zakład Eksploatacji Systemów Elektronicznych – kierownik: dr inż. Wiktor Olchowik;
-Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych – kierownik: dr hab. inż. Marek Kuchta.
- od 1.03.2022 kierownikiem ZSIP jest dr inż. Rafał Białek