机械工程学院是天津工业大学办学历史最悠久的学院之一。学院前身为机电系，始建于二十世纪五十年代，是1958年本学校（原名河北纺织工学院）开始独立办学时组建的三个系之一。经过65年的发展，已经形成完整的本科-硕士-博士-博士后人才培养体系和先进的科研架构。学院现有教职工100人，其中教授23人、副教授30人；现有在校本科生1472人，硕士研究生404人，博士研究生61人；仪器设备资产总值8460万元，建筑面积约2万平方米。

学院设有机械工程、机械电子工程、工业设计和智能制造工程四个本科专业，其中“机械工程”专业是国家级特色专业，“机械工程（纺织机械方向）”专业是国家级“卓越工程师教育培养计划”试点专业。“机械工程”“机械电子工程”“工业设计”专业分别于2019年、2020年、2021年入选国家级一流本科专业建设点。

学院设有机械工程博士后流动站、机械工程一级学科博士点、机械工程一级学科硕士点；在机械类“机械工程”、“工业设计工程”、“航空工程”和“航天工程”方向，招收培养专业学位硕士研究生。

近年来，学院学科建设和科学研究取得了长足进步。主要研究方向为新型纺织机械、工业机器人、动力学及控制、增减材一体化制造、激光加工及表面工程。目前建有“天津市现代机电装备技术重点实验室”和“天津市工业设计中心”等省部级科研支撑平台。

根据学校“双一流”建设规划，结合我院现有条件，学院确定了“控制规模、加强内涵、提升实力”的发展战略，进一步强化纺织机械研究特色，聚焦机械工程领域国际前沿，服务国家装备制造业重大战略需求。学院的建设目标是在未来十年内建成在国际上有较高知名度的高水平机械工程学院。