交通大學機械工程教育源于1913年的電氣機械科，歷經百年的變遷和發展，堪稱為中國機械工程教育發展的縮影。機械工程學院的前身為機械工程系及機械學系。1956年機械工程系（當時名為機械制造系）隨校遷至西安；1985年成立了機械學系，1994年6月兩系合并成立機械工程學院。
機械工程學院是交通大學歷史最悠久、實力最雄厚的學院之一，聚集了眾多機械工程領域的知名專家及教授，在國內外具有很高的聲譽。作為機械工程學科高層次人才培養的重要基地，機械工程學院多年來為祖國的機械工業發展培養了大批優秀人才，著名科學家錢學森是我院最有成就的校友之一。
機械工程學院建設目標是：瞄準創建世界一流機械學科，為國家培養優秀的機械工程領域高級科學技術人才；面向機械工程領域開展高新技術的研究和開發，促進我國機械工業趕超世界先進水平。
機械工程學院有“國家自然科學基金創新群體”1個，教育部創新團隊3個，中國工程院院士3人，雙聘院士3人，973首席科學家3人，“國家杰出青年基金”獲得者4人，“國家優秀青年基金”獲得者5人，學院現有教職工270余人，其中教授80人，副教授81人，研究員4人，高級工程師11人。目前在校本科生1200余人，全日制博、碩士研究生1800余人，非全日制攻讀專業學位碩士研究生300余人，非全日制攻讀博士學位研究生50余人。
機械工程學院有機械工程、儀器科學與技術2個一級學科博士學位授權點（6個博士點和7個碩士點），覆蓋了機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、精密儀器及機械、測試計量技術及儀器、設計學等7個專業，并設有機械工程、儀器科學與技術2個博士后科研流動站。學院機械工程一級學科為國家重點一級學科。
依托機械工程學院建設的有2個國家重點實驗室、1個國家工程研究中心、1個2011協同創新中心，1個中國西部質量科學與技術研究院，1個國際聯合實驗室，1個引智基地，10個省部級科研基地，2個國家級實驗教學示范中心，4個專業系，8個科研研究所。通過“211工程”、“985工程”、一流學科建設和“雙一流”建設，機械工程學院在人才培養、學科建設、科學研究等方面均得到了較大的發展，取得了可喜的成績。近十年來，獲得國家級二等獎以上獎勵8項，省部級二等獎以上獎勵28項，承擔了國家973、863、科技支撐、重點研發、國家自然科學基金的重點及重大、國防預研等重大項目300多項。2008年至今，機械學院已經獲批以盧秉恒院士、王煜教授和機械學院院長陳雪峰教授為首席科學家的三項“973計劃”項目。同時，在“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家重大專項中，獲得主持項目8項，作為主要研究單位參加項目60余項，并承擔了高速高效加工與工藝創新平臺的建設。2014年，由西安交通大學牽頭，聯合浙江大學、華中科技大學、大連理工大學以及7家企業共同組建的“高端制造裝備協同創新中心”成功獲得批準，圍繞高速高效精密加工、基礎零部件、3D打印等技術領域，取得了初步協同創新成效。2016年至今，梅雪松教授等十位教師牽頭國家重點研發計劃項目。2017年，陳雪峰教授等三位教授牽頭國家首批“航空發動機及燃氣輪機”重大專項基礎研究項目，并進入“兩機”配套條件建設序列，在國民經濟主戰場領域發揮了西安交大機械學人的作用。
經長期建設，學院形成了在摩擦學與轉子動力學、機械故障診斷、高速高精加工與裝備、3D打印、MEMS傳感器、微納制造及生物制造領域的研究特色與優勢，瞄準創建世界一流學科的目標邁進。
