Makine mühendisliği, mekanik sistemlerin tasarımı, analizi ve üretimi ile ilgili faaliyetleri içeren bir mühendislik alanıdır. Tasarım ve analizde, mekaniğin temel prensiplerinden yararlanarak matematiksel bir model geliştirilir. İmalatta ise, elektronik ve bilgisayar alanındaki son teknolojileri kullanarak en uygun üretim hızını yakalamaya yönelik faaliyetler gerçekleştirilir. Geniş kapsamı nedeniyle çoğu zaman makine mühendisliği denildiğinde akla tek bir kavram gelmez. Örneğin, ısı ve tesisat mühendisliği, konstrüksiyon ve imalat mühendisliği, otomotiv mühendisliği hep makine mühendisliği alt yapısına dayanan mühendislik dallarıdır. Bu temel alt alanlara sahip olmasının yanında, biyomekanik, mekatronik gibi disiplinler arası araştırma konularına da alt yapı teşkil eden bir mühendislik alanıdır. Bu geniş etki alanı nedeniyle, makine mühendisliği, tüm dünyada eğitimine çok önem verilen bir mühendislik dalı olmuştur.
Temel olarak makine mühendisliğinin konuları şu ana başlıklar altında toplanabilir:
- Mekanik (Katıların Mekaniği, Akışkanların Mekaniği, Hesaplamalı Mekanik, Biyomekanik, Dinamik, Akustik)
- Dizayn ve İmalat (Optimum Ürün Tasarımı, Süreç Tasarımı, Prototip Üretme, İnovasyon, İyileştirme)
- Kontrol ve Robotik (Otomasyon Sistemleri, Mekatronik)
- Enerji (Santraller, Enerji Dönüşüm Sistemleri, Güneş Enerjili Sistemler)
- Mikro-Nano Mühendislik (Mikro Elektromekanik Sistem Tasarımı, Biyomimik, Kuantum Hesaplama ve Simülasyonlar)
- Taşıt Tasarımı ve Geliştirilmesi
- Bilgisayar Destekli Tasarım Analiz ve Optimizasyon