机械工程学院由创办于1975年的原湖南大学衡阳分校机械工程系与成立于1978年的原衡阳基础大学(1993年更名为湖南建材高等专科学校)机械工程系于2003年12月两校合并时组建并发展而来。目前学院有全日制在校生2264人，其中本科生1973人，专科生291人。

学院现设有5个本科专业，其中“机械设计制造及其自动化”和“材料成型及控制工程”是2007年学校升本时举办的第一批本科专业，“金属材料工程”、“机械电子工程”和“汽车服务工程”是之后陆续申报并已招生的3个新增本科专业。 “机械设计制造及其自动化”是教育部卓越计划和校级综合改革试点专业，“材料成型及控制工程”是校级卓越计划专业。“机械制造及其自动化”是学校重点建设和省级协同创新中心培育学科。学院还设有“机械制造与自动化”和“模具设计与制造”两个专科专业。

学院现有教职工91人，其中双师型教师15人，正高职称教师14人，副高职称教师20人，博士9人，硕士47人，职称、学历和年龄结构合理；有全国优秀教师1人，湖南省新世纪121人才工程第二层次人才1人，湖南省普通高等学校机械制造及其自动化学科带头人1人，湖南省普通高等学校青年骨干教师5人;另有全职外聘和企业教师14人；机械设计制造及其自动化教学团队是湖南省普通高等学校优秀教学团队。

学院有国家级科研平台1个，省级产学研学科平台4个，省级实践教学平台5 个；升本以来，获省级本科教学质量工程立项10项，省级教学成果二等奖1项，省级教学成果三等奖2项；国家自然科学基金青年项目1项，省级科研立项课题27项；发表高质量学术论文163篇，SCI收录12篇，EI收录38篇，CSCD收录113篇。

学院校内实验室总建筑面积2200多平方米，固定资产1200余万元。学院先后与三一重工股份有限公司、湖南千山药机有限公司、宁波锦隆电器有限公司以及衡阳汽车产业联盟相关企业等签订了校企合作协议，建立了校企联合人才培养机制，资源共享。