2013年4月開始，深圳地鐵集團成立了城市軌道交通籌備組，對深圳成立城市軌道交通協會進行了可行性研究，同時起草了協會申請文件，并于2013年8月向深圳市民政局提交了申請材料，2015年3月6日取得了市民政局準予籌備的批復。

2013年9月，協會籌備組在深圳市軌道交通行業范圍內發出征集單位會員的通知。征集通知得到施工單位、設計院、科研院所、裝備制造商的積極相應。在2015年2月籌備組還征集了52位個人會員。2015年5月15家軌道交通協會發起單位的代表在深圳市市民中心四樓召開了會員大會的籌備會，會議對《深圳市城市軌道交通協會章程》（草案）以及協會的組織架構、協會負責人、辦公場地、啟動資金等有關問題進行了討論并廣泛征求了意見。

2015年6月19日，深圳市城市軌道交通協會正式成立，深圳市政府副秘書長、深圳市軌道交通建設指揮部副指揮長趙鵬林當選為第一屆會長。協會主要發起單位有42家，個人會員66人，包含了軌道交通運營商、設計單位、科研研究院、裝備制造商、律師行、媒體單位和部分軌道交通專家。協會根據行業發展需要及專業特點，設立了7個專業委員會：群眾工作委員會、學術委員會、產業及設備委員會、建設規劃委員會、物業與資源開發委員會、運營委員會和專家委員會。

協會成立的目的是為了搭建政企溝通的橋梁，發揮行業協會與社會公眾之間交流互動的作用，促進軌道交通行業健康發展。協會的成立，可以提高軌道交通產業的系統核心競爭力，擴大深圳企業在國內外的影響力，推動全市軌道交通產業的可持續發展，同時為國家的城市軌道交通產業發展起到積極作用。