A origem do Instituto Federal do Sertão Pernambucano (IFSertãoPE) remete à Escola Agrotécnica Federal Dom Avelar Brandão Vilela, criada em 1988, que ofertava ensino de 2º grau profissionalizante, tornando-se uma Autarquia Federal em novembro de 1993. Em novembro de 1999, foi implantado o Centro Federal de Educação Tecnológica de Petrolina (Cefet-Petrolina), mediante a transformação e mudança da denominação de Escola Agrotécnica para Cefet-Petrolina. 

No final de 2001, a Unidade Descentralizada de Ensino de Petrolina (Uned) do Centro Federal de Educação Tecnológica de Pernambuco (Cefet-PE) foi transferida para o Cefet-Petrolina. Assim, este passou a abranger duas unidades: uma, localizada na área rural de Petrolina, chamada Unidade Agrícola, e outra, na área urbana, chamada Unidade Industrial. Por fim, em dezembro de 2008, foi instituída a Rede Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, com os Institutos Federais, surgindo assim o IFSertãoPE.