10 Sudecka Dywizja Zmechanizowana była formowana dwukrotnie. Po raz pierwszy na bazie 10 Sudeckiej Dywizji Pancernej. Rozkazem ministra ON nr 0055/org z 12 czerwca 1950 r. jednostki 10 Dywizji Pancernej przeniesiono na etaty 5/64-5/76 dywizji zmechanizowanej, o stanie osobowym 7636 żołnierzy i 89 pracowników cywilnych. Dywizja weszła w skład 2 Korpusu Zmechanizowanego. We wrześniu 1955 roku 10 DZ ponownie przeformowano w 10 Dywizję Pancerną.
Po raz drugi 10 Dywizja Zmechanizowana utworzona została w 1989 roku, w ramach tzw. restrukturyzacji Sił Zbrojnych. Rozkazem MON nr 028/Org. z 16 marca 1989 r., a następnie Zarządzeniem Szefa Sztabu Generalnego WP nr 029/Org. z 17 marca 1989 r. nakazano przeformować Dowództwo 10 Dywizji Pancernej w Dowództwo 10 Dywizji Zmechanizowanej, a większość jednostek przeformowanych została skadrowana, a niektóre rozformowane.
Jej trzonem stały się trzy pułki zmechanizowane (tzw. zunifikowane). 10 pułk czołgów średnich przeformowano w 10 pułk zmechanizowany, a 2 pułk czołgów średnich w 59 pułk zmechanizowany. Nowe pułki zmechanizowane miały po dwa bataliony piechoty zmotoryzowanej i dwa bataliony czołgów. Wraz z reorganizacją dywizji została ona częściowo skadrowana.
W 1993 w skład dywizji włączono 22 Brygadę Piechoty Górskiej i 102 pułk zmechanizowany, który rok później przeformowano w 5 Brygadę Pancerną. W 1994 dywizja jako pierwsza w Wojsku Polskim przeszła na strukturą brygadową, co wiązało się z ponownym rozwinięciem jej jednostek. Ze składu dywizji wyłączono 25 pułk zmechanizowany, który przeniesiono do Gliwic oraz 39 pułk artylerii, który włączono do Krakowskiego Okręgu Wojskowego. Jednocześnie rozformowano 59 pułk zmechanizowany. W skład dywizji włączono 10 pułk artylerii mieszanej z Kędzierzyna Koźla. Oprócz 22 Brygady Piechoty Górskiej i 5 Brygady Pancernej utworzono nową 10 Brygadę Zmechanizowaną na bazie 10 pułku zmechanizowanego. Po raz pierwszy w historii polskich wojsk zmechanizowanych w składzie dywizji zmechanizowanej znalazła się brygada piechoty górskiej. Uzasadniano to dyslokacją dywizji i jej ewentualnym wykorzystaniem do obrony granicy południowej państwa.
W 1994 na bazie 5 Brygady Pancernej zorganizowano eksperyment związany ze skróceniem zasadniczej służby wojskowej do 12 miesięcy. Po pełnym cyklu szkolenia przeprowadzono ćwiczenia brygady na poligonie w Żaganiu, które obserwował szef Sztabu Generalnego WP i przedstawiciele rządu. Doświadczenia z eksperymentu stały się podstawą do wdrożenia 12 miesięcznej zasadniczej służby wojskowej w całych Siłach Zbrojnych.
W 1999, w ramach procesu restrukturyzacji Sił Zbrojnych RP, dywizję rozformowano. Będąca w jej składzie 10 Opolską Brygadę Zmechanizowaną przeformowano w 10 Brygadę Logistyczną, która przejęła tradycje 10 Dywizji Zmechanizowanej. 22 Karpacka Brygada Piechoty Górskiej stała się samodzielną jednostką podlegającą dowódcy Śląskiego Okręgu Wojskowego. 5 Brygadę Pancerną i 18 pułk rakiet przeciwlotniczych przekazano do Krakowskiego Okręgu Wojskowego, gdzie włączono je do Korpusu Powietrzno-Zmechanizowanego.