1919年，伴随着“实业救国”的教育思想，成立了甘肃省立工艺学校设立机械科；1958年正式成立甘肃工业大学机械系；1991年，成立机械设计及制造工程系，机械电子工程系；1996年学校系部调整，机械设计及制造工程系、机械电子工程系和裂纹技术研究所合并成立机电工程系。2000年在机电工程系基础上成立机电工程学院。建院以来，学院秉承“弘毅贵德、和合创新”的院训，在教学、科研、学科建设和学生教育管理等方面取得了显著成绩，呈现出快速发展的态势。
学院现设五系（机械制造及自动化系、机械设计系、机电控制及自动化系、纺织工程系、工业工程系）、两部（工程图学教学部、机零机原教学部）、两中心（工程训练中心、实验中心）、四个办公室（综合办公室、本科教务办公室、学生工作办公室、学科学位与平台建设办公室），已形成本科、硕士、博士完整的人才培养体系。全日制在读学生3100多人，其中各类博、硕士研究生500多人，本科生2600多人。学院历届毕业生深受用人单位欢迎，毕业生就业率多年稳定在95%以上。
学院现有教职工145人，其中教授34人，副教授41人，副高以上职称的教师占专任教师总数的64%；有博士学位教师18人，约占15%；硕士学位以上教师占专任教师的61%以上。教师队伍中有博士生导师人10人（其中三位是兼职博导）、国家级有突出贡献的中青年科技专家1人，享受国务院特殊津贴的专家2人；中国机械工业科技专家1人；甘肃省特聘科技专家1人；甘肃省跨世纪学科带头人3人；入选甘肃省“333科技人才工程”3人；入选甘肃省“555创新人才工程”4人。
学院现有“机械设计制造及其自动化”、“纺织工程”、“工业工程”和“包装工程”四个本科专业。2003年设立了甘肃省先进制造技术人才培养基地。2006年，获《机械制造技术基础》、《CAD/CAM综合训练》两门省级精品课程。2007年获“机械设计制造及自动化”专业省级教学团队。2007年“机械设计制造及其自动化”入选兰州理工大学重中之重学科建设团队，2007年“机械设计制造及其自动化”教学团队入选兰州理工大学重点示范教学团队，2008年“机械设计制造及其自动化”专业入选国家级特色专业。
学院现有一个“机械工程”一级学科博士后流动站，一个二级学科博士点：“机械制造及其自动化”；一个一级学科硕士点：“机械工程”（甘肃省省级重点学科），涵盖“机械制造及其自动化”、“机械设计及理论”、“机械电子工程”、“车辆工程”四个二级学科硕士点；一个二级学科硕士点：“测试计量技术及仪器”；一个工程硕士授权领域：“机械工程”学科；一个高校教师硕士授权领域：“机械制造及其自动化”。2002年机械工程一级学科入选甘肃省省级重点学科，2006年再次入选甘肃省省级重点学科。
学院科学研究目前已形成以精密加工技术及数控装备、成套装备及其自动化、石化及石油钻采新装备、特殊环境工业机器人、机械强度理论与可靠性、机械系统动力学等为代表的特色研究方向，近五年来，完成纵横向项目200余项，涉及科研经费5500余万元，并取得一批标志性科研成果，在有色冶金、石油化工、石油钻采、机床等行业形成一定影响。其中“20T铝锭连续铸造生产线”、“阴极铜板自动化包装生产线”、“矿山提升设备”、“新型高效连续式分离机”“多功能数控机床”、“现场加工机床”、“滴灌用泥沙分离设备”等项目取得了良好的经济与社会效益。学院在国内外刊物上发表论文1100余篇，其中核心期刊以上论文650篇，三大索引收录论文82篇，出版专著及教材24部。获省级奖励10项，科技成果鉴定21项，专利授权45项。
学院现有3个校企联合工程技术中心。1997年成立甘肃省高新技术机电产品中试基地（当时甘肃省成立的5个工程中心之一）。2006年“有色冶金新装备教育部工程研究中心”获教育部批准开始建设，2007年“数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室”获教育部批准开始建设；2007年申报中国机械工业联合会“特殊环境机器人重点实验室”获得批准。
学院实验中心总面积3258平方米，仪器设备总资产2350万元，设“先进制造技术综合实验平台”（包括：先进制造技术实验室、制造技术基础实验室、机械性能实验室、测试和控制实验室和工业机器人实验室）、“机械基础工程训练平台”（包括：机械原理与机械零件实验室，公差实验室）、包装工程实验平台、纺织工程实验平台、工业工程实验平台。
“工程训练中心”是面向全校学生开展工程实践教学与科技创新实践的教学基地。2006年被评为甘肃省省级实验教学示范中心，2007年被评为国家级实验教学示范中心——机械工程实践教学中心。中心建筑总面积6400平方米，各类仪器设备200多台套，设备总资产1200余万元。
学院学生工作以学风建设为中心，以学生党建工作为抓手，用党建工作带动思想政治教育工作、团学工作和学生管理工作，实施“专业导师-班主任-辅导员”三个层次互补的学生管理体制。重视学生党员和学生干部两支队伍建设，突出校园科技文化活动，学生分团委多次被共青团甘肃省委授予“甘肃省五四红旗团委”，被团中央组织部列为全国五四红旗团委创建单位。
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