机械工程学院的前身为机械工程系及机械学系，机械工程系，创建于1913年，1956年随校迁至西安；机械学系成立于1985年，两系在1994年6月合并成立了机械工程学院。
机械工程学院是交通大学历史最悠久，实力最雄厚的学院之一，聚集了众多机械工程领域中的知名专家及教授，在国内外具有很高的声誉。机械工程学院培养的学生深受用人单位欢迎，学生就业率一直名列前茅，现已成为国家培养机械工程学科高层次人才的重要基地，多年来，为祖国的机械工业发展培养了大批优秀人才，著名科学家钱学森是我院最有成就的校友之一。
机械学院的主要任务是：为国家培养优秀的机械工程领域高级科学技术人才；面向机械工程领域开展高新技术的研究和开发，促进我国机械工业赶超世界先进水平。
机械学院现有教职工202人，其中中国工程院院士2人，“长江学者”4人，陕西省教学名师3人，教授60人（包括博士生导师48人），副教授52人，高级工程师10人，全日制博、硕士研究生1000余人，在职攻读专业学位硕士研究生200余人。
机械工程学院有机械工程（2007年学科评估第3）、仪器科学与技术两个一级学科博士学位授权点（6个博士点和7个硕士点），覆盖了机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、精密仪器及机械、测试计量及仪器、设计艺术学等7个专业，并设有机械工程、仪器科学与技术2个博士后科研流动站。学院有三个国家二级重点学科，分别为机械制造及其自动化重点学科、机械设计及理论重点学科、机械电子工程重点学科。本科专业按机械工程及自动化、测控技术与仪器、工业设计、车辆工程四个专业招生。
机械工程学院有4个专业系，11个科研研究所，1个国家级实验教学示范中心，1个教育部创新团队。通过“211工程”和“985工程”的建设，机械工程学院在人才培养、学科建设、科学研究等方面均得到了较大的发展，取得了可喜的成绩。近3年来，在教学和科研中获得国家级奖励十余项、其中，2009年获国家科学技术奖2项；省部级二等奖以上成果20项，承担了国家973、863、科技攻关、国家自然科学基金、国防预研等重点、重大项目约200项，2008年度以机械学院院长卢秉恒院士为首席科学家的“超高速加工及其装备的基础研究”项目，获得国家重点基础研究发展计划项目（“973计划”）立项。在2009年国家重大专项之一“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项申请中，获得主持项目4项和参与课题19项。企业合作项目200余项，学院已经形成了创新务实的教学与科研体系。