机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修的工程学科。这学科要求学员对应用力学、热学、物质与能量守恒等基础科学原理有巩固的认识，并利用这些知识去分析静态和动态物质系统，创造、设计实用的装置、设备、器材、器件、工具等。机械工程学的知识可应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。
 
    机械工程所处理的，是把能量及物料转化成可使用的物品。从宏观的角度来看，我们生活中所接触的每一件物件，其制造过程均可说与机械工程有关。 机械工程是众多工程学科中范围最广的一科。从业员需拥有富创造性的智力，充份明了各科学理论的原理，及对不同物品的需求和特点有充份认识。此外，他更须备有力求追上最新科技发展的意向。符合资格的机械工程人员可从事不同行业的工作，包括制造、屋宇设备工程、发电站、海事、交通、环境保护、公共服务及学术机构等等。
 
    任何现代产业和工程领域都需要应用机械，例如农业、林业、矿山等需要农业机械、林业机械、矿山机械；冶金和化学工业需要冶金机械、化工机械；纺织和食品加工工业需要纺织机械、食品加工机械；房屋建筑和道路、桥梁、水利等工程需要工程机械；电力工业需要动力机械；交通运输业需要各种车辆、船舶、飞机等；各种商品的计量、包装、储存、装卸需要各种相应的工作机械。
 
    就是人们的日常生活，也越来越多地应用各种机械了，如汽车、自行车、缝纫机、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、冷气、吸尘器，等等。机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合在生产实践中积累的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的一门应用学科。
 
    各个工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展，都需要机械工程提供所必需的机械。某些机械的发明和完善，又导致新的工程技术和新的产业的出现和发展，例如大型动力机械的制造成功，促成了电力系统的建立；机车的发明导致了铁路工程和铁路事业的兴起；内燃机、燃气轮机、火箭发动机等的发明和进步以及飞机和航天器的研制成功导致了航空、航天工程和航空、航天事业的兴起；高压设备（包括压缩机、反应器、密封技术等）的发展导致了许多新型合成化学工程的成功。机械工程就是在各方面不断提高的需求的压力下获得发展动力，同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。
机械工程可以看作是所有机械相关的集合。以下是机械工程系大部分的课程，附有简短的解说和常见的应用说明。其中有些是机械工程才有的特色。机械工程师多是运用学自这些和其他更专业的课程的方法和技巧。更专业的课程是指研究所的课程，将在这单元的最后讨论。
 
固体力学[编辑]
 
主条目：力学

莫尔圆，a common tool to study stresses in a mechanical element
固力 旨在探讨固体（刚体、弹性体、塑性体）受力后引起之平衡、移动与转动运动、振动、应力与应变、磨擦、塑性流、破坏等，分别有对应的课程，如静力学、动力学、振动学、材料力学、润滑理论、塑性力学、破坏力学等。固力的分析同时也是任何设计的基本考虑，设计机械必定是开始于固力中的平衡考虑，依序至振动、强度等考虑，有时还需要周密的考虑，如疲劳、冲击、高温潜变强度等。接着若是流体机械则再作流体力学之计算，然后其能量来源若是热机，则加入热力学之计算以提高效率，若是用电能则以电机机械作计算，再接着则是控制系统之设计，而完成设计工作，再接着才是制造、工业工程、市场经济学、管理等。由这个序列可看出固力大致居机械工程之上游地位。
 
相关学科
 静力学，研究物体于不移动情形下承受已知负载的学问。
 动力学（亦称为力动学）(or kinetics)，研究力如何影响运动中物体的学问。
 材料力学，研究不同材料在承受不同种类的应力时如何变形的学问。
 连体力学
 结构分析结构分析或失效理论是机械工程领域的一个分支，它对于检验物体失效与否以及如何发生提供了贡献。结构失效有两种情况会发生：静态失效与疲劳失效。
 有限元素法
 波动力学
 疲劳分析
 线性弹力
 振动学
 复合材料
 可靠度分析
 
流体力学
 
流体力学类在于讨论各种性质的流体及各种流场中，压力、浮力、阻力、升力、速度、加速度、能量、波动等问题，并广泛地运用在河海工程、航空、水利、造船、液气压、化工程序等各种工程上。
 流体力学，研究流体如何反应出力的学问。注意到流体力学可以被更进一步分成流体静力学与流体动力学，并且它是连体力学底下的分支。
 二相流
 空气动力学
 计算流体力学
 液气压工程
 紊流理论
 流体机械
 
应用
 
电机与控制
 
整合机械工程的力学与电机工程的电子与电路学达成所谓机电整合,例如马达设计极为标准的机电整合装置.再者透过控制理论与程式设计的辅助达成整体自动化.为机械工程学门的一门分支
 线性控制理论 与非线性控制
 最佳控制
 电子学
 电路学
 机构学
 电机机械
 程式设计
 随机估测与控制
 数位控制
 系统识别
 
可应用领域
 机电整合装置:马达
 光机电整合装置:如光驱
 机器人学
 半导体制程控制
 
机械设计

设计大抵是一综合性应用的科目，必需作固力、流力与热力之相关计算，必需选取适当的材料，必需设计控制系统，必需为制造之便捷与经济性作考虑，必需知道市场现况与需求心理学，还要作所有可能的使用安全与更加人性化的考虑，使命重大， 正因为它是意想成现实的中间角色。这就是必修课程多的主要原因，一个‘人’ 通常无法都精通这些，所以更突出科技整合的重要性。 相关学科
 机械设计
 机动学
 电脑辅助制图
 电脑辅助制造
 机器动力学
 机械元件
 机械制图
 机械原理
 
热力学与热科学
 
热学类课程在于讨论热与能的传播、利用及对他种物系（物理或化学物系 ）之影响，动力（POWER）与固力、流力为机械工程三大主角。
 热力学
 热传学
 热对流
 偏微分方程式
 燃烧学
 热流量测技术
 节能技术
 
机械制造
 
制造类是综合性科目，需用到固力、流力、材料学、热学等各方面的理论而实现为成品，此制造程序必需满足可制造出成品、制造出的成品具有一定水平的精度 或强度等要求，且能够系统化、自动化的生产。此外制造类及实验类是量测技术使用最多的，自不待言。制造之程序大致有材料之表面处理、铸造、熔焊接、粉末冶金、切削、常温与高温塑性加工、自动化制造系统。 相关学科
 机械制造
 机械材料
 电脑整合制造
 工程统计
 实验设计
 量测技术应用
 金属热处理
 工具机
 塑胶加工
 焊接冶金