機械工程學院由原一系、二系和五系組建發展而成，與學校同歷史，是學校規模最大、整體實力最雄厚的學院。學院以服務國家戰略需求、推動社會進步為使命，致力于建設國際一流、部分方向國際領先的特色鮮明的高水平研究型學院。

　　機械工程學院擁有一支結構合理、學術思想活躍的教師隊伍，有中國工程院院士、“長江學者”特聘教授、國家杰出青年科學基金獲得者和一批入選教育部“新世紀百千萬人才工程”、國防科技工業“511人才工程”、江蘇省“333工程”、“青藍工程”、“六大人才高峰”培養對象的優秀中青年專家。“武器系統與工程”專業課程教學團隊為國家級教學團隊，3位江蘇省教學名師。截至2019年12月31日，機械工程學院教職員工共計309人，其中專任教師277人、正高級職稱者71人、副高級職稱者129人。

　　學院下設火炮工程系、自動武器工程系、彈藥工程系、火箭導彈發射工程系、機械設計及自動化系、制造工程及自動化系、機械電子工程系、車輛工程系、工業工程系、儀器科學與技術系、航空宇航系等11個系，機械工程、武器系統與工程、儀器科學與技術、航空宇航科學與技術等4個實驗中心。另設有工程安全防護技術研究所、計算機集成制造系統、SMC氣動技術、機電、機器人、車輛、火炮、輕武器、彈藥工程、火箭炮、測試技術等研究所。

　　設有數控成形技術與裝備國家地方聯合工程實驗室、中國兵器工業彈藥技術研究開發中心兩個國家級科研平臺，智能彈藥技術國防重點學科實驗室、智能彈藥系統理論及關鍵技術和“難成形材料增材制造技術與裝備”兩個部級國際合作基地，特種作業裝備教育部工程中心、高端裝備制造技術工信部協同創新中心；機械基礎實驗省級教學示范中心。江蘇省現代飼料加工裝備工程技術研究中心、江蘇省鍛壓機械自動化工程技術研究中心、江蘇省高性能棉紡機械工程技術中心、中日合作SMC氣動技術研究中心、科技開發與技術轉移、支援中心（香港）、南京市特種機器人工程技術研究中心、南京市售電側用電管理工程技術研究中心、校MEMS慣性技術研究中心。

　　擁有4個一級學科：兵器科學與技術、機械工程、儀器科學與技術、航空宇航科學與技術，其中國家重點學科1個一級學科， 3個二級學科，6個省部級重點（優勢）學科，1個工信部新興交叉學科，國家工程中心1個，國家地方聯合工程實驗室1個，教育部工程中心1個，國防重點學科實驗室1個，工信部重點實驗室1個，工信部協同創新中心1個，一級學科博士點4個及博士后流動站4個，二級學科博士點16個，二級學科碩士點17個，本科專業8個。教學科研實力強，研究領域寬，多年來形成了20多個相對穩定的研究方向和學術梯隊。

　　學院現有4個博士后流動站、16個博士學位授予點、17個碩士學位授予點、7個專業學位研究生（工程碩士）培養工程領域，有機械工程、武器系統與工程、測控技術與儀器、車輛工程、工業工程、飛行器設計與工程、彈藥工程與爆炸技術、裝甲車輛工程等8個本科專業。其中2個國家級特色專業，2個江蘇省品牌（特色）專業，1個工信部重點專業，2個江蘇省重點專業類。武器系統與工程和機械工程專業是教育部“卓越工程師”教育培養計劃試點專業。學院人才培養工作方面，現有4門國家級精品課程、3門國家精品資源共享課和視頻公開課、13門省級精品（優秀）課程（群）。已出版教材百余部，其中入選國家、省部級規劃教材40余部，獲評國家級精品教材3部，省級精品教材4部，兵工高校優秀教材6部。獲國家級教學成果獎3項，省級教學成果獎10項。總計教育培養24000多名學生，為國家各行業輸送了大批優秀人才，校友中涌現兩院院士6人、將軍十余人和大量政界、企業界、工程技術領域杰出人物。

　　經過國家“211工程”、優勢學科平臺、國防重點學科等的建設，機械工程學院在科學研究和學生培養軟硬件條件等方面達到國內先進水平。學院擁有智能彈藥技術國防重點學科實驗室、機械基礎江蘇省實驗教學示范中心、武器系統與工程江蘇省實驗教學示范中心、儀器科學與技術實驗教學中心和航空宇航科學與技術實驗教學中心，與企業聯合成立了4個國家級工程實踐教育中心。

　　學院注重國際學術交流和聯合人才培養，與俄羅斯鮑曼莫斯科國立技術大學、美國代頓大學、美國亞利桑那州立大學、法國礦業大學聯盟、瑞典卡爾斯塔德大學、英國考文垂大學、香港中文大學等建立了合作關系。發起主辦了國際機械工程與力學會議、機電系統與測試技術國際會議、特種裝備及工程力學國際論壇等國際學術活動。