學院辦學歷史可以追溯到1956年創辦南京動力學校熱力裝備專業，2000年并入南京師范大學，2010年更名為能源與機械工程學院。60多年來，學院培養了萬余名畢業生，廣泛分布在能源、電力、化工、石化、城市建設、暖通空調、制冷低溫、環境保護、動力機械、裝備制造等行業，畢業生勤奮踏實，肯干、會干、能干的優良特質，贏得了用人單位和社會良好口碑和一致贊譽。

　　學院現有教職員工94人，其中專任教師70人，實驗教師13人；專任教師中教授11人，副教授29人，具有博士學位教師58人，碩士生導師33人。江蘇省“333工程”(第三層次)培養對象2名、江蘇省“六大人才高峰”培養對象4名、江蘇省“青藍工程”學術帶頭人培養對象2名、南京師范大學“百人計劃”培養對象2名。中青年領軍人才3人，學院現有在校本科生657人，在校碩士研究生128人。

　　學院現有能源與動力工程、能源與環境系統工程、建筑環境與能源應用工程、機械工程四個本科專業，建有“能源與動力工程實訓中心”省級實驗教學與實踐教育中心。學院教師主編了能源與環境概論、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、新能源與可再生能源、現代固體廢物處理技術、鍋爐原理與設備、熱力環境污染控制工程、中央空調設計、AutoCAD實訓教程等10多部教材，其中“現代固體廢物處理技術”被評為省級優秀教材。學院十分注重本科生實踐創新能力培養。近5年來，指導學生參加全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、中國制冷空調行業大學生科技競賽、機械創新設計大賽等多項賽事，獲國家級競賽獎20多項，其中一等獎3項、二等獎7項；指導學生主持大學生科研創新訓練項目100余項，其中國家級項目12項、省級項目14項。學院學生榮獲中國大學生年度人物提名獎和國家級“三好學生”，并多次獲得省級“三好學生”、“優秀學生干部”等榮譽稱號。學院本科畢業生一次就業率達到97%以上，升研出國率長期保持在畢業生的1/3左右。

　　學院長期致力于能源動力、能源環境、暖通空調、智能制造等領域的科研和工程應用，在燃燒源污染物生成與控制、碳基能源（煤炭、生物質等）清潔高效利用、新能源開發與利用、暖通空調系統優化以及節能技術等方向取得了開展了特色研究，并取得了卓有成效的成果。學院擁有“動力工程及工程熱物理”一級學科碩士學位授權點和“土木水利”專業碩士學位授權點，其中“動力工程及工程熱物理”學科為校級重點一級學科。學院建有“江蘇省能源系統過程轉化與減排技術工程實驗室”和“江蘇省物質循環與污染減排重點實驗室”兩個省級科研機構，以及“低碳與能源清潔高效轉化”和“人工環境及新能源利用”兩個校級重點建設實驗室。近5年來，主持973、國家重點研發專項子課題、國家自然科學基金、江蘇省科技發展計劃等30多項縱向科研項目，承擔橫向科技開發項目100多項，在國內外學術期刊和重要學術會議上發表論文400多篇，其中SCI收錄論文150多篇、EI收錄論文200多篇，獲得授權國家發明專利30多項。“動力工程及工程熱物理”進入2019“軟科中國最好學科排名”前50%，列全國第50位。

　　學院與美國俄克拉荷馬大學、西肯塔基大學、夏威夷大學，英國克蘭菲爾德大學、斯旺西大學，德國斯圖加特大學、杜伊斯堡-埃森大學、下萊茵大學，日本名古屋大學、岐阜大學，瑞典查爾姆斯理工大學、皇家理工大學，丹麥技術大學等建立了良好的學術交流和學生聯合培養機制。學院是江蘇省鍋爐學會、南京鍋爐學會理事長掛靠單位。