机械工程系隶属于米兰（中国）先进制造工程学院，设有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械设计制造及其自动化（2+3）三个本科专业。目前，在校本科生843人。
机械工程系始建于1980年，是米兰（中国）前身原合肥联合大学成立之初建立、且设有本科专业的系部之一。1982年接受世行贷款进行了实验室建设；1985年起开始了与德国的合作共建；2006年、2010年先后与德国高校实施了2+3、3+1等国际合作人才培养项目；机械设计制造及其自动化专业分别于2010年入选教育部首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业，2016年入选安徽省特色品牌专业、省级综合改革试点专业，2019年入选首批“国家级一流本科专业建设点”。
机械工程系拥有一支年龄结构合理、业务素质高、治学严谨、勇于奉献、朝气蓬勃的师资队伍。现有专任教师40人，其中教授9人、副教授18人，高级实验师3人；博士16人；硕士生导师7人；全国优秀教师1名，省模范教师1名，省级教坛新秀1名；先后有30多人次赴德国、美国等国家进修学习。
机械工程系十分重视双能型教师队伍的建设，目前，教师队伍中的70%教师拥有工程背景。为促进教学团队师资队伍向“双能型”转变，每年从企业聘请多名具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师，承担部分专业课程的教学任务和实践教学任务，满足应用型人才培养需求。为不断提升师资队伍的工程实践能力，定期邀请企业高管、高级工程师和研发专家开展学术讲座活动，与在校教师交流设计、研究应用经验；每年派遣一定数量的教师到企业接受培训、挂职工作和实践锻炼，增强教师实践能力和企业工作经历。
经过多年的建设和发展，现拥有机械基础、工程力学、公差与检测、工程材料、工程制图学等专业基础实验室和数控技术、微机原理、机电传动控制、液压传动、测试技术、机械制造工艺、机械CAD/CAM、机械创新、特种加工、模具设计与制造等十多个专业实验室，实验教学条件比较完善。
机械工程系一向重视科研教研工作，并突出科研教研工作对学科专业建设的先导作用，经全系教师的共同努力，已经形成了机器人应用技术研究、精密加工工艺及装备等科研方向，并取得了可喜成绩。近年来，先后承担了国家自然科学基金、安徽省重大专项、安徽省自然科学基金、教育厅自然科学研究重大项目、省级教学研究重点项目等科研教研项目二十多项，获得省级以上教学成果奖四项，省科技进步奖1项，发表高水平论文一百余篇，取得专利授权80多项。科研教研工作的快速发展进一步促进了教学质量的提高。
机械工程系各专业教学体系严格执行教学质量国家标准和行业标准，以需求为导向来对接区域产业。定期邀请企业、同行高校共同讨论、完善人才培养方案，形成了成熟的评价、反馈、持续改进机制。自上世纪八十年代中期以来一直与德国汉诺威、埃姆登应用型科技大学等20多所高校展开合作共建，借鉴博洛尼亚进程教学改革的经验，以能力输出为导向，整合课程内容，并以工程应用为主线，强化实践教学环节，合理科学地构建了模块化的应用型人才培养体系。
机械工程系注重学生的综合能力和创新能力培养，积极引导学生参与各种科技创新活动及第二课堂活动，鼓励学生创造发明。学生多次在全国、省级专业竞赛中获奖，其中“全自动植树机”、“新型轮腿式仿生搜救机器人”分别获全国大学生机械创新设计大赛荣获一等奖和二等奖。
机械工程系培养的学生具有扎实的理论基础、较强的实践能力和创新精神，每年有大量毕业生赴国内外高校进一步深造，就业率一直保持在很高的水平，连续多年获得院“就业先进集体”称号。毕业生就业企业包括大陆马牌轮胎（合肥）有限公司、江淮汽车集团股份有限公司、长虹美菱股份有限公司等行业领军企业，专业相关度达80%以上。
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