Orta Doğu Teknik Üniversitesi, resmî tarihçesine göre 15 Kasım 1956'da "Orta Doğu Yüksek Teknoloji Enstitüsü" adıyla eğitime başlamış; kuruluş-hazırlık kanunu 1957'de, üniversiteye özel statü ve tüzel kişilik veren 7307 sayılı Kuruluş Kanunu ise 27 Mayıs 1959'da yürürlüğe girmiştir. Adındaki "Teknik" ifadesine rağmen kuruluş amacı, kendi anlatısına göre "özellikle fen bilimleri ve sosyal bilimler alanlarında uzman yetiştirmek" olarak tanımlanır; ilk açılan bölüm Mimarlık olmuş, kuruluşu izleyen yıllarda akademik yapı genişletilerek mühendislik, temel bilimler, sosyal-idari bilimler ve eğitim alanlarını kapsayan geniş bir gövdeye ulaşılmıştır. Ana yerleşke Ankara'da, Eskişehir Karayolu üzerinde, Çankaya ilçesindedir; üniversitenin bütün fakülte ve bölümleri, İçel-Erdemli'deki Deniz Bilimleri Enstitüsü ile Kuzey Kıbrıs Kampüsü dışında bu tek alan içinde yer alır.

Ankara yerleşkesinin kendine özgü bir yanı, fiziksel çevresinin de bir anlatı taşımasıdır: kampüs 1960'lardan itibaren üniversite mensuplarının çabasıyla tamamen ağaçlandırılmış, sınırları içinde kalan Eymir Gölü zamanla kürek, balık tutma ve piknik gibi kullanımlarla günlük yaşamın parçası olmuş; bu peyzaj bütünü güncel olarak UNESCO Dünya Mirası Geçici Listesi'ne aday gösterilmiş durumda — ki bu bir adaylık aşamasıdır, kalıcı bir statü değildir. Eğitim dili konusunda üniversite kendini "%100 İngilizce" olarak tanımlar; lisansa yerleşen öğrenci, yeterliğini ODTÜ'nün kendi sınavıyla ya da TOEFL/IELTS gibi kabul edilen sınavlarla belgelemek zorundadır, aksi halde bir yıl İngilizce hazırlık okur. Bu genel-İngilizce politikasının tek tarihsel istisnası, artık öğrenci almayan bir Türkçe ön lisans programıydı; iki resmî sayfa bu birimi hâlâ akademik yapı içinde listelese de, üniversitenin kendi ifadesiyle 2017-18'den beri buraya yeni kayıt yapılmamaktadır.

Ankara dışında iki farklı uzantı dikkat çekiyor: KKTC'de Kalkanlı/Güzelyurt'ta bulunan ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü, kendi lisans programlarını yürüten ayrı bir yerleşke olarak işliyor ve buradan mezun olanlar, üniversitenin belirttiğine göre rektör imzalı, "ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü" ibaresi taşıyan ve YÖK tarafından kabul edilen bir ODTÜ diploması alıyor. Deniz Bilimleri Enstitüsü ise Mersin-Erdemli'de, yalnızca lisansüstü düzeyde çalışan, kendi araştırma gemisiyle Akdeniz ve çevresinde veri toplayan bir saha birimi. Uluslararası boyutta üniversite, Erasmus+, Mevlana ve ikili değişim anlaşmalarının yanında SUNY Binghamton ve SUNY New Paltz ile ortak lisans programları yürütüyor; bu programları tamamlayan öğrenciler aynı anda bir Türk ve bir Amerikan üniversitesinden diploma alabiliyor. Kampüs içinde ise, üniversitenin kendi tanımıyla Türkiye'nin ilk teknoparkı sayılan bir teknokent, öğrencilere staj ve yarı-zamanlı çalışma imkânı sunuyor; bunun yanında Merkez Laboratuvarı, Tasarım Fabrikası ve güneş-rüzgâr enerjisinden savunma teknolojilerine uzanan tematik araştırma merkezleri de akademik altyapının parçası olarak öne çıkıyor.