机械工程学院是中北大学历史最为悠久的院系之一，其前身是建校初期所开设的机械专科班，迄今已有80余年的历史。目前学院拥有机械工程博士后流动站和机械工程一级博士学位授予权；拥有机械工程一级硕士授权点；拥有机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程3个二级学术硕士授权点，以及机械工程、工业工程2个专业硕士授权点。学科涵盖了机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程、包装工程、机器人工程、智能制造工程等6个本科专业。机械工程学科是山西省重点学科；机械设计制造及其自动化专业是国家一流本科建设专业点，机械电子工程专业、过程装备与控制工程专业是山西省一流本科专业建设点。
学院拥有国家级工程实践教育中心、先进制造技术山西省重点实验室、山西省深孔加工工程技术研究中心、山西省起重机数字化设计工程技术研究中心、山西省机器人智能加工复杂构件工程研究中心、山西省特殊环境下机器人与智能装备技术联合实验室、山西省机械基础示范性实验教学中心，山西省机械工程研究生教育创新中心等国家级、省级教学科研平台。依托这些平台可开展机械工程领域的设计、制造、控制及分析等方面的科学研究和教学工作。
学院现有教职员工155人，其中教授23人，副教授55人，含博士生导师12人，硕士生导师76人。拥有“百千万人才工程”国家级人选1人，国务院政府特殊津贴专家3人，省委联系的高级专家2人，人力资源和社会保障部“突出贡献中青年专家”1人，山西省学术技术带头人3人，山西省新兴产业领军人才1人，山西省高等学校中青年拔尖创新人才1人，山西省高校优秀青年学术带头人3人；学院深孔及难加工材料加工技术科研团队是山西省科技创新重点团队。拥有国家级教学名师1人，山西省教学名师5人，山西省模范教师1人，山西省教学基本功竞赛1等奖2人，山西省五一劳动奖章2人，山西省“育人杯”先进个人2人，省级优秀教学团队1个。
近五年，承担国家自然科学基金16项，国家重点研发计划课题2项，国防重要项目15项，其他各类项目400余项，总经费突破1亿元；获省部级以上奖励8项，授权发明专利197项，发表学术论文750余篇，出版专著和教材30部。学院教学成绩突出，拥有国家级一流建设课程，国家级和省部级精品资源共享课和精品课程；获批国家级新工科项目，教育部协同创新产教融合项目，教学研究改革省级立项；山西省教学成果奖特等奖，教学案例入选教育部《“停课不停学”在线教学实践推进研究》等优秀成果。
学院以立德树人为根本任务，将社会主义核心价值观与太行精神、军工文化融合共育，培养具有“信念坚定、理想远大、素质过硬、军工底蕴”的新时代创新型人才。学院重视学生的基础教育；以科技创新为载体，全面提升学生的专业素养和就业能力；以学风建设为中心，抓教学，提质量，结合社会需求，培养素质全面、品学兼优的复合型高级专业人才。院团委曾荣获省五四红旗团委称号，获批全国“活力团支部”1个，“中国大学生自强之星”3人；获第九届上银优秀机械博士论文特别奖1项；学生取得各类知识产权共计107项；获国家级147项，省部级633项，获第十三届全国大学生创新创业训练计划年会“优秀学术论文”奖1项。人才培养质量稳步提升。近几年，学院加大与国内外高校的交流与合作，先后邀请40余名国内外的知名学者来院进行学术交流，并成功举办第十届中国机构与机器科学应用国际会议、中国机械工程学会生产工程分会（磨粒技术）第十一届三次会议，同时学院通过与企业建立研究生教育创新基地，联合企业培养研究生，加强院所企业间的交流合作，共同促进，共同发展。