機械工程學院前身為創(chuàng)建于1959的原隸屬于原核工業(yè)部的衡陽礦冶工程學院機械工程系。學院現(xiàn)有機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、過程裝備與控制工程、能源與動力工程、車輛工程、智能制造工程等6個本科專業(yè)，其中機械設計制造及其自動化專業(yè)為湖南省重點專業(yè)、教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)、湖南省普通高?！笆濉本C合改革試點專業(yè)；過程裝備與控制工程為國家管理專業(yè)。學院機械工程學科為湖南省重點學科，具有機械工程一級學科碩士、機械工程領域工程碩士學位授予權。擁有湖南省高?？萍紕?chuàng)新團隊、湖南省高校重點實驗室、中核集團重點學科實驗室、中核建重點實驗室、中德共建湖南省工業(yè)4.0實驗室暨智能化企業(yè)孵化工程中心等省部科研平臺5個；擁有湖南省研究生創(chuàng)新培養(yǎng)基地、湖南省卓越工程師人才培養(yǎng)校外實踐教育基地、湖南省校企合作人才培養(yǎng)示范基地等省部教學實踐平臺5個。

學院現(xiàn)有教學科研人員90人，其中教授21人，博士生導師、碩士生導師26人，具有博士學位教師35人，全國模范教師1人，全國優(yōu)秀教師2人，湖南省學科帶頭人、湖南省新世紀“121”人才工程人選5人。近年來，承擔了國家863計劃、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國防基礎科研重點項目、全國高等教育科學規(guī)劃課題等科研、教研課題共100余項。在數(shù)控加工技術、激光加工技術、熱噴涂技術、過程與設備工況監(jiān)測與控制等方面開展了卓有成效的工作，部分成果處于國際先進或國內領先水平，獲國家科技進步二等獎、國防科學技術獎、部省級科技進步獎、國家級優(yōu)秀教學成果獎、省級教學成果獎10余項。

學生積極參加科技活動，獲得全國機械創(chuàng)新設計大賽一、二等獎、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術作品大賽三等獎、湖南省大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽銀獎及湖南省機械創(chuàng)新設計大賽一、二、三等獎等60余項。研究生獲得美國大學生數(shù)學建模競賽國際一等獎和二等獎多項，獲湖南省優(yōu)秀碩士論文多篇。

學院畢業(yè)生主要分布在珠三角、長三角、環(huán)渤海等地區(qū)，能勝任國防工業(yè)、核工業(yè)、能源、環(huán)保、醫(yī)藥、冶金、機械制造等相關領域的科學研究、設計制造、自動控制、運行管理、應用研究以及科學研究等工作。