机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修的工程学科。它是工程学的一个分支，涉及热能和机械动力的生产和使用，用于机器和工具的设计、生产和操作。它是最古老和最广泛的工程学科之一。

工程学需要理解包括力学、运动学、热力学、材料科学和结构分析学等一系列学科的核心原理。机械工程师使用这些核心原理以及其他工具如计算机辅助工程和产品生命周期管理等来设计和分析工厂、工业设备、机械、加热和冷却系统、运输系统、飞机、水上交通工具、机器人、医疗设备等。

机械工程作为一个领域出现在18世纪欧洲的工业革命期间。然而，其发展可以追溯到世界各地的几千年前。由于物理学领域的发展，机械工程学在19世纪出现了。为了跟上技术的进步的脚步，机械工程学也在不断发展。如今的机械工程师正在追求复合材料、机电一体化和纳米技术等领域的发展。机械工程与航空航天工程、土木工程、电气工程、石油工程和化学工程有不同程度的重合。