機械工程學院是由原機械學院、製造工程學院於2001年合併而成，是南京理工大學規模最大、整體實力最為雄厚的學院之一。現有教職工232人，具有高級職稱的專家135人，教授45人，博士生導師32人。
學院擁有配套齊全的學科、專業及研究機構。全院共設6個系，包含8個研究所、1個國家級工程中心、1個國防重點實驗室、1個產品科技開發中心和 2個校級中心實驗室。現有覆蓋機械工程、兵器科學與技術、儀器科學與技術等3個一級學科的3個博士後流動站、16個博士點、16個碩士點。擁有機械工程及自動化、測控技術與儀器、武器系統與工程、車輛工程、工業工程、交通工程、工業設計、藝術設計等8個本科專業。包括博士，碩士和本科生的各類在校生近 3500人。
學院具有強大的科研實力和寬廣的研究領域，有一批學術造詣深，影響力大的學術帶頭人，多年來形成了穩定的研究及學術梯隊。先後承擔國家自然科學基金項目和863、973、995等國防科研項目100多項。九五期間年均科研經費近2000萬元，發表論文近300篇，出版學術專著和教材50多本，獲省部級以上科技成果獎40多項，專利近50項，為國防建設和國民經濟發展做出了重要貢獻。
學院在機電系統設計與工程試驗研究、測試技術及儀器、現代機械設計理論及應用、機器人技術、車輛現代設計方法、工業設計等方面形成了自己的特色，具有整體優勢。先進製造系統理論與自動化技術、武器發射和彈藥技術、引信智能化和靈巧化技術的研究水平處於國際領先地位。
目前，學院已與全球十多個國家和地區的高校和科研機構建立了密切聯繫和廣泛合作，還與其它省市的科研單位及大型企業進行科研合作和人才聯合培養，聘請了多名院士和專家學者為兼職教授，對學院的開拓和創新產生積極影響。
世紀伊始，學院將致力於學科建設和實驗室建設，謀求更高的人才培養質量和科研水平，拓展更廣闊的對外交流空間，爭取在新世紀開創更美好的未來。