Oprettet 1900 ved en opdeling af Stadsingeniørkontoret (A 1202) i en I.Ingeniørafdeling (A 1204) og en II. Ingeniørafdeling (A 1205). Forvaltningens tilbageværende sekratariatsopgaver blev fra samme tidspunkt fortsat varetaget af kontoret, der betegnedes Direktørens Kontor og senere Den tekniske Forvaltnings Sekretariat (A 1202).
Op gennem det 20 århundrede blev en række nyoprettede kontorer og afdelinger lagt ind under Den tekniske Forvaltning og fra 1939 tillige nedlagte Forvaltningen af de kommunale værker (A 1212).
Ved ændringerne i den kommunale forvaltning i 1968 opdeltes forvaltningen i Teknisk Direktorat (A 1203) samt Bygningsdirektoratet (A 1220), der fra den gamle forvaltning kom til at omfatte Arkitekafdelingen (A 1208), Bygningsinspektoratet (A 1200), Byplanafdelingen (A 1210), Afdelingen for bærende konstruktioner (A 1211), Stadslandinspektørens Kontor (A 1209) samt Brandvæsenet (A 1201).
Bygningsdirektoratet blev nedlagt i 1973, mens dets afdelinger og kontorer igen underlagdes Teknisk Direktorat.
Fra 1992 underlagdes direktoratets kontorer og afdelinger særlige overordnede område afdelinger.
I perioden 1992-2003: Sektor for forsyning (1. Ingeniørafdeling) (A 1204), Sektor for anlæg og drift (2. Ingeniør afdeling) (A 1205) samt Sektor for planlægning og miljø (A 1240).
Efter 2003: Vej- og parkafdelingen (2. Ingeniørafdeling) (A 1205), Plan- og Miljøafdelingen (A 1240), Bygge-og Boligafdelingen (A 1242) og FK-Ejendomme (A 1243), mens Sektor for forsyning udskiltes som den kommunale virkomhed Frederiksberg Forsyning (tidl. 1. Ingeniørafdeling) (A 1204).
Forvaltningen/direktoratet har ikke været selvstændigt arkivskabende, idet arkivdannelsen er sket indenfor de underliggende kontorer og afdelinger.
