浙江理工大学的机械工程教育始于1959年。1974年开始培养丝绸机械专业学生，1983年挂靠丝绸工程招收纺织机械方向硕士研究生，2001年获机械设计及理论硕士点，2003年获机械电子工程和机械制造及其自动化硕士点，2006年获机械设计及理论博士学位授予权和机械工程一级学科硕士点。2003年，机械设计及理论学科成为浙江省重点学科，2008年成为浙江省重中之重学科。2010年获机械工程一级学科博士学位授予权，包含机械设计及理论、机械制造及自动化、机械电子工程、车辆工程、精密机械与控制和流体机械共6个二级学科。2012年建立机械工程博士后流动站。依托该学科设置的机械设计制造及其自动化专业为国家一类特色专业建设点，建有国家级实验教学示范中心1个、教育部工程中心1个、省重点实验室3个、共建省部级科技创新服务平台2个。近五年获省部级优秀教学成果奖9项，省级精品课程3门。学科建设用房9142平米，万元以上仪器设备672台，总值5892万元。

该学科现有专职教师及科研人员91人，其中博导12人、教授26人、副教授37人、具有博士学位教师68人；“长江学者”特聘教授1人，国家百千万人才1人，全国模范教师1人，中科院百人计划1人，浙江省特聘教授（钱江学者）2人，浙江省151人才重点层次2人、一层次7人、二层次8人，浙江省重点创新团队2个。

该学科近五年承担国家自然科学基金等国家级科研项目83项，省部级项目126项，到账经费1.05亿元；获国家技术发明二等奖1项（2009年），省部级科技奖21项；授权发明专利199项（国际专利2项）；出版学术专著3部、发表学术论文579篇（SCI、EI收录338篇）。

该学科围绕机械工业的科学技术进步，与浙江省特色产业纺织机械、农业机械、泵阀流体机械等紧密结合，已形成了多学科方向相互交叉、融合和渗透的学科体系，在机电产品可靠性统计建模与加速寿命试验技术、水稻种植机械化技术及装备、数码织造技术与数字化纺织装备、大范围高精度纳米位移测量技术、多相流传输技术与低比转速高速离心泵等研究与开发方面，形成了学科的特色与优势。近年来，该学科与新材料、信息、光学等学科相互交叉、渗透，一些新的研究方向正在逐步形成。该学科努力以高素质人才培养和高水平科学研究促进浙江省的工业经济转型升级，为把浙江省建设成为国际先进制造业基地做出贡献。