Pada awalnya SMK Negeri Tambakboyo merupakan sekolah kelas virial (kelas jauh) dari SMK Negeri 1 Tuban yang mulai dirintis pada tahun 2005. Pada bulan Juli 2006 SMK Negeri Tambakboyo membuka 2 Program keahlian yaitu : Rekayasa Perangkat Lunak (RPL) dan Teknik Otomotif. Saat itu SMK Negeri Tambakboyo masih menempati gedung SMP Negeri 1 Tambakboyo Kabupaten Tuban. Dari sinilah cikal bakal SMK Negeri Tambakboyo mulai berdiri. Dalam perkembangan selanjutnya, sesuai dengan pesatnya antusias masyarakat maka pada tahun 2007 SMK Negeri Tambakboyo membuka program keahlian baru yaitu : Teknik Instalasi Pemesinan Kapal.

Sejak tahun 2009 SMK Negeri Tambakboyo memiliki 4 (empat) program keahlian yaitu : Teknik Komputer dan Jaringan (2 kelas) Teknik Kendaraan Ringan (2 kelas), Teknik Instalasi Pemesinan Kapal (1 kelas) dan Busana Butik (1 kelas). Pada tahun inilah SMK Negeri 1 Tambakboyo melembaga sendiri sesuai dengan SK Bupati No. 188.45/ 101/ KPTS/ 414.012/2009 dengan NSS : 401050613016