同济大学机械与能源工程学院源于同济医工学堂时期的机电科（1912年6月）。1987年11月，机械工程学院正式成立。2012年3月，学院更名为机械与能源工程学院，现有机械工程系、能源工程系、中德机械工程中心，设有机械设计及理论研究所、现代制造技术研究所、机械电子工程研究所、工业工程研究所、热能与环境工程研究所、制冷与低温工程研究所、暖通空调研究所、燃气工程研究所以及专业基础教学部、实验中心。

学院设有机械工程、动力工程及工程热物理两大一级学科，以及供热、供燃气、通风及空调工程二级学科，以机器人与智能制造、精密机械与智能感知、绿色能源、智慧人工环境四个方向为学科特色，涵盖机器人、先进制造、工程机械、医工交叉、人因工程、新能源、能效与减碳、燃气安全等。

学院建设有国家级机械实验教学示范中心、国家土建结构预制装配化工程技术研究中心（共建），以及穿戴机器人与人机交互技术上海市重点实验室、住建部燃气工程技术创新中心、上海市人工环境智慧低碳调控专业技术服务平台、重大工程施工技术与装备教育部工程研究中心、教育部中德联合研究中心（同济大学）、建设部同济大学环卫机械研究所等国家级、省部级平台。

学院现有教师150余人，有中国工程院院士1人，国家高层次人才4人，IEEE Fellow 2人，国家高层次青年人才3人；教授38人，副教授42人；学院还聘请了多名国内外知名教授、学者专家为兼职、顾问教授。学院有机械工程流动站、动力工程及工程热物理流动站两个博士后科研流动站，在站博士后近80人。

学院设有机器人工程（建设中）、机械设计制造及其自动化、智能制造工程、工业工程、建筑环境与能源应用工程、能源与动力工程 6个本科专业，以及中德机械与能源工程人才培养模式创新实验区（莱茵书院），涵盖机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程、暖通空调、城市燃气工程、热能工程、制冷与低温工程等专业方向，设有机械工程、动力工程及工程热物理、供热供燃气通风及空调工程等 7个博士点和 6个硕士点；现有本科生、研究生2000余人。百余年来，同济机械为国家培养了五万多名社会栋梁与行业精英。