天津工业大学机械工程学科为天津市重点学科。本学科源自1958年设立的机械制造工艺及设备本科专业，于1986年获批机械设计及理论二级学科硕士点，2003年获批“机械设计及理论”二级学科博士点。2012年获批机械工程博士后流动站。2017年机械工程学科入选“纺织科学与工程”国家“双一流”建设学科群；获批天津市“双一流”建设学科。2018年获批机械工程一级学科博士点。2019年机械工程专业入选国家级一流本科专业建设点。2020年机械电子工程专业入选国家级一流本科专业建设点。2021年工业设计专业入选国家级一流本科专业建设点。

本学科自建成以来一直为天津工业大学重点建设学科，目前建有机械工程国家级特色专业和“天津工业大学-经纬纺织机械集团国家级实践教育中心”等2个国家级教学科研平台，天津市现代机电装备技术重点实验室、天津市工业设计中心、天津市高校研究生创新实践基地、天津市机械基础实验教学示范中心、天津市机械基础及纺织装备设计虚拟仿真实验中心等5个省部级科研支撑平台，建有机电系统计算与仿真中心，装备各类大型仪器设备总值8460万元。