本系創立於民國八十二年八月，學制為四年，並於八十五年成立「機械工程研究所碩士班」，九十年成立「機械工程研究所博士班」，九十一年成立「醫療機電工程研究所碩士班」。本系所自成立以來秉持「勤勞樸實」的校訓，大學部以培育具有人文素養、創造力、自我成長能力且「理論與實務結合」之機械工程人才為目標。研究所以培養能獨立研究與跨領域合作，並具有自我學習能力之高級機械工程人才為目的。本系大學部課程除了必修核心課程外，以大學部畢業生在職場上可能從事的機械工程師角色，規劃「機械設計」、「精密製造」及「熱流」等三個領域，以培養學生具備專業領域上的基礎知識，使其具有相關領域之系統整合和技術創新的潛能，符合未來產業之需求及解決新的工程問題能力。而研究所以規劃「固體力學」、「製造與材料」、「設計與控制」、「熱力與流力」與「醫學工程」為五大研究領域，並以「精密製造」、「綠色節能 」、「智慧型醫療機電」為跨領域之研究重點，以培養獨立研究與跨領域合作之高階機械工程人才，並符合國內目前及未來高科技產業之需求。

除了培養學生紮實的理論基礎外，本系大學部課程著重專業實驗與專題研究，其教學方式為透過多項專業實驗之訓練，包括「儀器實驗」、「材料實驗」、「固體力學實驗」、「能源工程實驗」及「自動化工程實驗」，並經由高年級「專題研究」及「校外實習」課程訓練，安排參與臺塑關係企業以及國內高科技廠商所提供之實習訓練，藉著產學合作與校外實習，以提前培養同學對未來職場工作之適應力與競爭力，達到「理論與實務結合」人才的教學目標。而研究所則經過專業領域與跨領域之課程之訓練，再加上研究能力之訓練課程，以期能達到培養獨立研究與跨領域合作之高階機械工程人才。

本系所專任教師現有共有13位，其中包括教授8人，副教授2人，助理教授3人，專任行政技術人員4人，教師專長涵蓋重要機械工程領域。本系所將持續延聘具有產業經驗及研究潛力的師資，以加強系所教學及研究的陣容。

目前大學部學生每年級各一班共172人，機械所碩士班51人，機械所博士班34人，總數共257人，生/師比為16.1。在學生輔導方向則以系輔導老師為核心，搭配各班級的雙導師及研究所導師(由指導教授擔任)，進行課業外的生活輔導。在教學方面，持續推動小班及小組教學，並強調解決實務問題為導向的教學方式，以提昇教學成效。