สำนักงานทางหลวงที่ 10 (นครราชสีมา) ตั้งขึ้นเมื่อปีพุทธศักราช 2484 เดิมมีชื่อว่า เขตการทางนครราชสีมา สำนักงานตั้งอยู่บนทางหลวงหมายเลข 205 ตอน โนนไทย - จอหอ กม. 0 + 400 (ต่อเขตแขวงฯ นครราชสีมาที่ 2) ที่ กม. 402 + 845 ด้านซ้ายทางสำนักงานเขตนครราชสีมาตั้งรวมอยู่ในอาคารเดียวกันกับแขวงการทางนครราชสีมาที่ 1 และแขวงการทางนครราชสีมาที่ 2 แต่ด้วยปริมาณงาน อัตรากำลังและมีหน่วยงานเพิ่มมากขึ้นจากเดิม จึงเป็นเหตุทำให้สถานที่ทำงานคับแคบ ไม่สามารถที่จะขยายหรือต่อเติมสำนักงานจากที่มีอยู่เดิมได้

   ในปีงบประมาณ 2530 ได้รับงบประมาณวงเงิน 3,976,951 บาท ให้ก่อสร้างสำนักงานเขตการทางนครราชสีมาหลังใหม่เป็นอาคารสองชั้น ตั้งอยู่ฝั่งตรงข้ามกับสำนักงานหลังเดิม ทางหลวงหมายเลข 205 ตอน โนนไทย - จอหอ กม. 0 + 400 (ต่อเขตแขวงฯนครราชสีมาที่ 2) กม. 402 + 831 ด้านขวาทาง มีเนื้อที่ทั้งหมด 35 - 0 -77 ไร่ โดยได้เปิดทำการเมื่อวันที่ 5 มิถุนายน พ.ศ.2531 

   ในปีพุทธศักราช 2534 เขตการทางนครราชสีมา ได้รับการเปลี่ยนชื่อเป็นสำนักงานทางหลวงที่ 8 โดยคำสั่งกรมทางหลวง ที่ จ.1.7/5/2534 ลงวันที่ 17 มิถุนายน 2534 ตำแหน่งนายช่างเขตการทางเปลี่ยนเป็นผู้อำนวยการสำนักงานทางหลวงที่ 8 

   ในปีพุทธศักราช 2538 ได้รับการยกฐานะเป็นสำนักงานทางหลวงที่ 8 (นครราชสีมา) โดยคำสั่งกรมทางหลวง ที่ จ.1.7/3/2538 ลงวันที่ 30 มิถุนายน 2538 ตำแหน่งผู้อำนวยการสำนักงานทางหลวงที่ 8 เปลี่ยนเป็นผู้อำนวยการสำนักทางหลวงที่ 8 

   ในปีพุทธศักราช 2555 มีการปรับปรุงระบบหมายเลขทางหลวง ที่ตั้งของสำนักทางหลวงที่ 8 (นครราชสีมา) จึงคั้งอยู่บนทางหลวงหมายเลข 205 ตอน โคกสวาย - แขวงการทางนครราชสีมาที่ 1 กม. 231 + 800 ด้านขวาทาง

   ในปีพุทธศักราช 2558 มีการแบ่งส่วนราชการกรมทางหลวงใหม่ ตามกฎหระทรวงแบ่งส่วนราชการกรมทางหลวง กระทรวงคมนาคม พ.ศ. 2558 ตามประกาศในราขกิจจานุเบกษา เล่ม 132 ตอนที่ 5 ก ลงวันที่ 27 มกราคม พ.ศ. 2558 ได้เปลี่ยนชื่อสำนักทางหลวง เป็นสำนักงานทางหลวง สำนักงานทางหลวงที่ 8 (นครราชสีมา) จึงเปลี่ยนชื่อเป็นสำนักงานทางหลวงที่ 10 (นครราชสีมา) ตามคำสั่งกรมทางหลวง ที่ จ.1.9/5/2558 ลงวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2558 จนถึงปัจจุบัน