机械工程是清华大学最早建立的学科之一，1932年就成立了机械工程学系，其中包括航空与汽车组。40年代后期，学生人数已居全校工科系之首。1952年院系调整，更名为机械制造系，设机械制造工艺、铸造工艺及设备、压力加工工艺及设备、焊接工艺及设备、金相热处理5个专业，并且由原动力组扩建成立了动力机械系，正式设有热力发电（后改为锅炉）、燃气轮机、汽车拖拉机3个专业。1960年，机械制造系分成“精密仪器及机械系”和“特种冶金系”（简称冶金系），增设了光学仪器、精密仪器和特种冶金及材料3个专业；在动力机械系内成立农机学院，汽车专业是其中的主要专业。3年后，动力机械系改名为动力与农机系。1977年，“冶金系”改名为“机械工程系”。1978年，在锅炉、燃气轮机（后为热力涡轮机）、汽车和内燃机等专业的基础上，正式成立热能汽车工程系，并将锅炉专业更名为热能工程专业。1980年，空调专业并入热能汽车工程系。80年代初，“精密仪器及机械系”改名为“精密仪器与机械学系”。1988年，热能汽车工程系正式分为由热能工程、热力涡轮机（现为动力机械工程）、空调等专业组成的热能工程系和有汽车、内燃机专业组成的汽车工程系。1996年1月，由精密仪器与机械学系、机械工程系和汽车工程系组成机械工程学院。1998年10月，为了促进多学科的交叉和综合，热能工程系和工程力学系进入机械工程学院。 2003年成立工业工程系。
机械工程学院是清华大学新近成立的以培养宽口径机电一体化及工程力学人才为主的学院，该院下属各系均实行“本科——硕士研究生统筹培养”模式。学院现设机械工程系、精密仪器与机械学系、汽车工程系、热能工程系、工程力学系。其中，精密仪器与机械学系和机械工程系均举办机械工程及自动化专业，学生填报志愿时，按“机械工程及自动化专业”填报，录取进校后，分到上述两个系学习前期相同的基础性课程，后期可以选学相关的专业方向课程。现将机械工程及自动化专业和有关各系的基本情况简介如下。
机械工程及自动化专业：本专业是一个机电一体化的宽口径专业，培养具备机械设计、制造、自动化基储机械知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级科技人才。主干课程除数学、物理、化学、英语、政治理论、人文社科等公共基础课之外，还要侧重学习工程力学、机械设计基储热工基储电工电子技术基储计算机系列课程、现代控制理论、材料加工工艺与设备、测试与检测技术、经营与管理等课程。后期安排相关的专业方向课。机械工程正在向自动化、集成化、智能化迅速发展，本专业的学生，通过学习后将具有扎实的数学、物理和力学基础，熟练掌握外语和计算机两个工具，同时获得现代设计与制造技术(计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程计算机集成制造系统、数控技术、机器人技术等)、测试技术、应用电子技术、计算机控制技术等方面的训练。
