吉林大学热能工程系的前身为热工教研室，成立于1955年。1985年成立了热能工程专业，同年开始招收本科生。1986年批准为热能工程硕士学位授予点，同年开始招收硕士生。2003年热能工程学科被评为吉林省重点学科。
热能工程系拥有热能工程、工程热物理两个二级学科。
热能工程系是培养从事能源开发与利用、环境保护、清洁燃烧、能源利用系统研发、动力工程及控制等领域高级人才的重要基地之一，并进行上述相应领域的科学研究、学术交流和高科技研发。
热能工程系现有教学和科研人员17人，其中教授3人（含博士生导师1人），研究员1人，副教授3人，讲师（含工程师）8人、助教2人。教师中获得博士学位5人，硕士学位6人，在职攻读博士4人。聘请国内外高校或企业、科研机构知名学者担任客座教授，形成了以教授和中青年博士为骨干的稳定的教学和科研队伍。
热能工程系以培养高素质人才为宗旨，有重视教学、优质育人的光荣传统，建立了门类齐全，内容丰富而新颖的本科和研究生课程体系。“工程热力学”是吉林省精品课程，获得了2项国家级教学成果奖，4项省级教学类成果奖，投资数百万元建设了热工基础教学实验基地。
热能工程系有一支强大的科学研究队伍，并取得了一大批具有国家级和国际先进水平的发明与成果。近年来，热能工程系先后承担和参与国家攀登计划1项、国家攻关项目2项、国家自然基金5项，10余项部、省、市级科技发展计划项目，以及一些企业科技发展横向课题，其中一些成果转让得到良好的经济效益，获得科技进步奖2项，专利10余项，发表学术论文150余篇，其中20篇论文收入EI检索，多篇论文收入ISTP检索，获得10余项国家专利。
热能工程系积极参与学术活动，提高社会影响力。目前为中国高校工程热物理学会理事单位、吉林省工程热物理学会副理事长单位、吉林省暖通空调学会副理事长（副主任）单位、吉林省建筑学会理事单位、吉林省建筑节能学会理事单位。
加强国际合作，与英国诺丁汉大学（Nottingham University）建立教学科研学术合作关系。与韩国国家生产技术研究院建立科研合作关系，主要开展新能源开发、节能技术和蓄能技术方面的研究工作。保持与美国OSU大学的合作关系，主要开展再生能源应用研究和计算传热方面的研究工作。
