เมื่อปี พ.ศ. 2552 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน อนุมัติให้คณะอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี ดำเนินโครงการบริการวิชาการทดลองเปิดสอนระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) โดยขอใช้หลักสูตรจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา (หลักสูตรใหม่ พ.ศ. 2551)

จากนั้นเมื่อ ปี พ.ศ. 2553 สภามหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสานมีมติเห็นชอบหลักสูตรและโครงการเปิดสอนหลักสูตรระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพเตรียมวิศวกรรมศาสตร์ และหลักสูตรระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพเตรียมบริหารธุรกิจ (หลักสูตรใหม่ พ.ศ. 2553) ภาคปกติ จากการประชุมสภามหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน ครั้งที่ 3/2553 เมื่อวันที่ 27 มีนาคม 2559

ต่อมา เพื่อให้การบริหารจัดการการศึกษาในหลักสูตรที่สภามหาวิทยาลัยฯ อนุมัติให้เปิดดำเนินการศึกษา เป็นไปด้วยความเรียบร้อย คณะอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีจึงได้ขอเสนอโครงสร้างการบริหารจัดการโดยการเพิ่มส่วนงานในสำนักงานคณบดีอีกหนึ่งฝ่ายคือ ฝ่ายโรงเรียนสาธิตเตรียมวิศวกรรมและเทคโนโลยี และได้รับอนุมัติจัดตั้งเป็น ฝ่ายโรงเรียนสาธิตเตรียมวิศวกรรมและเทคโนโลยี จากมติที่ประชุมสภามหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน ซึ่งอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของคณะอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตสกลนคร จากนั้นได้รับการรับรองหลักสูตรเตรียมวิศวกรรมศาสตร์ และหลักสูตรเตรียมบริหารธุรกิจ (หลักสูตรใหม่ พ.ศ.2553) จากสำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา (สอศ.) ตามหนังสือที่ ศธ.0606/2543 ลงวันที่ 29 พฤษภาคม 2556 ลงนามโดย ท่านชัยพฤกษ์ เสรีรักษ์ เลขาธิการคณะกรรมการการอาชีวศึกษา และเปิดทำการเรียนการสอนมาถึงปัจจุบัน

ปัจจุบัน ปีการศึกษา 2561 โรงเรียนสาธิตฯ ได้เปิดทำการเรียนการสอนใน 2 หลักสูตร 4 สาขาวิชา ได้แก่ สาขาวิชาโยธา สาขาวิชาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ สาขาวิชาเครื่องกล และสาขาวิชาการบัญชี