機械工程學院創辦於1956年，是大連交通大學最具特色和發展優勢的學院之一。學院具有機械工程一級學科博士學位授予權，博士後科研流動站，具有機械工程領域工程碩士和機械製造及其自動化專業高校教師碩士專業學位授予權。機械工程一級學科是遼寧省重點學科，2017年入選遼寧省雙一流重點建設學科。全國第四輪學科評估，機械工程學科在參評的189所高校中位次百分位進入前21～30%，獲評B檔。
學院現有教職工136人，專任教師92人。其中教授30人，副教授41人，高級工程師6人，博士生導師31人，雙聘院士3人，兼職特聘教授8人，具有博士學位教師占68%。教師中有國家“千人計畫”，享受國務院政府特殊津貼專家，教育部“新世紀優秀人才支持計畫”，全國優秀教師，“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，還有“新世紀百千萬人才工程”遼寧省百層次、千層次人選，省部級突出貢獻專家，省級教學名師，遼寧省優秀青年骨幹教師，省部級青年科技拔尖人才，以及獲得詹天佑鐵道科學技術獎，茅以升鐵道科技獎等一批優秀骨幹教師。
學院下設機械製造及其自動化、機械設計及其自動化、機械電子工程、模具數位化設計製造、工業工程等5個專業教研中心和工程圖學、機械學、金屬工藝學等3個學科基礎教研室，以及機械工程實驗中心和工程訓練中心、大學生創新創業項目中心。學院擁有軌道交通裝備數位化設計與製造、運動與康復器械、複雜零件精密製造等3個遼寧省重點實驗室，以及現代機電液傳動技術省級創新團隊。有現代機械傳動技術、先進運動與康復器械、先進裝備技術、精益生產與節能減排裝備技術、機電傳動與特種加工等5個校級科研創新團隊及共建模具技術研究中心。在高性能精密製造理論與技術、機械傳動設計理論與方法、運動器械與康復器械的研究、逆向工程理論與技術、高端真空儀器設計理論與製造技術、機械裝備最佳化設計及加工技術、現代感測器與執行器理論與套用、機器人技術等領域形成了自己的特色與優勢。
近年來，學院取得了一批教學和科研成果，獲得國家、省、部、市科技進步獎20餘項，獲國家、省部級教學成果獎11項，省級精品課程5門。承擔了包括國家科技重大專項、國家973計畫項目、國家863計畫項目、國家自然科學基金等一批國家、省、部級項目140多項。近5年在國內外重要學術刊物上發表論文600餘篇，被SCI、EI和ISTP收錄200餘篇，獲得國家發明專利160餘項。學院積極面向鐵路高速重載建設和地方經濟建設主戰場，在軌道交通裝備、數控工具機、運動與康復器械、石油化工裝備等行業，取得了一批有重大推廣套用價值的成果，其中部分成果已達到國內領先、國際先進水平。學生在全國、省機械設計創新大賽等多項賽事中成績優異。
在校博士研究生109人，全日制碩士研究生328人，在職工程碩士69人，本科生1679人。學院設有機械工程、機械電子工程、工業工程等3個四年制和機械工程+軟體工程五年制本科專業。機械工程專業是國家級特色專業和省示範性專業，遼寧省“十二五”重點建設立項專業，首批普通高等學校本科優勢特色專業和本科課程體系國際化試點專業，機械工程實驗教學中心和工程訓練中心是省級實驗教學示範中心。機械基礎系列課程教學團隊和工程訓練教學團隊為遼寧省普通高等學校教學團隊。學院還與中車大連機車車輛有限公司共建有機械工程國家級工程實踐教育中心。
學院注重套用型、國際化和複合套用型人才的培養，與國內外多所高校建立了良好的培養與交流合作關係。學院以“求實、求精、求新”的嚴謹治學精神，培養出一大批優秀的專業技術人才，畢業生多數在軌道交通裝備製造企業、各大鐵路局以及中鐵建設集團各局就業，成為名副其實的培養軌道交通裝備製造業工程師的搖籃。
