1991年初，济宁市农业机械管理局为市政府直属县级事业单位，设秘书科、计财科、农机科、科教科、农用柴油管理科、人事监察科6个职能科室；辖济宁市农机化学校、农机安全监理站、农机修配站3个事业单位和济宁市农机公司1个国营企业；同时主管山东省农机公司兖州分公司干部人事关系。2月，撤销人事监察科，设立人事劳资科；5月，设立老干部科。1992年9月，山东省农机公司兖州分公司干部人事管理工作移交山东省农业机械管理局。1995年2月，撤销农机修配供应管理站，设立修配供应管理科，将原事业站职能划转农机修配供应管理科。
1997年3月，市农机局设办公室、人事劳资科、计划财务科、农机管理科、科技教育科、质量监督科、安全科7个职能科室和纪检监察室；辖农机化学校、农机安全监理站2个事业单位和济宁市农机公司1个直属企业；机关为参照公务员法管理事业单位编制38人。1998年7月，山东省消费者协会农机投诉站济宁市分站成立，挂靠质量监督科。
2002年9月，山东省农机职业技能鉴定站批准成立山东省农机职业技能鉴定济宁工作站，挂靠市农机局质量监督科。2004年5月，成立济宁市农机局工会。2006年12月，办公室加挂老干部管理科牌子。2007年12月，计划财务科更名为规划发展科。原计划财务科承担的机关财务管理、国有资产管理等职能划归办公室。2009年12月，济宁市农业机械管理局由市政府直属机构调整为由市农业委员会归口管理。