機械與能源工程學院辦學始于1977年。現有機械設計制造及其自動化、能源與動力工程、車輛工程、材料成型及控制工程、智能制造工程5個本科專業，其中機械設計制造及其自動化專業、熱能與動力工程專業是國家級特色專業、湖南省特色專業，能源與動力工程專業是國家級綜合改革專業、湖南省“十二五”、“十三五”省級綜合改革專業。動力機械及工程是湖南省“十一五”、“十二五”重點建設學科，機械工程是湖南省“十三五”應用特色學科。2011年10月國務院學位委員會批準邵陽學院機械工程領域為碩士專業學位授權點。
學院師資力量雄厚，學術梯隊結構合理。現有省級教學團隊1個、省高校科技創新團隊1個；教師76人，其中教授12人，副教授24人，博士和在讀博士25人。教師中有國務院特殊津貼專家1人，全國優秀教師1人，省優秀教師1人，省優秀中青年專家1人，省優秀青年骨干教師8人。
學院辦學條件優越，有國家級“新工科”研究與實踐、“能源與動力工程”國家級專業綜合改革、“高效動力系統智能制造”湖南省重點實驗室、“小型內燃機及先進制造技術”湖南省高校重點實驗室、“動力機械基礎”湖南省示范實驗室、“機械類專業校企合作人才培養基地”、 “機械與能源動力類專業大學生創新訓練中心”、“機械與動力工程虛擬仿真實驗教學中心”等國家級、省部級教學及科研平臺。實驗室面積17000多平方米，實驗設備總價值3000多萬元。
近年來，承擔國家自然科學基金及省部級以上項目30余項，廳級市級及校企合作項目近100項；發表論文300多篇（其中SCI、EI收錄100余篇），出版著作8部、教材17部，授權專利200多項，面向行業成功轉化成果15項，獲得國家級教學成果二等獎1項、湖南省高等教育教學成果一等獎2項、二等獎2項、三等獎1項、省部級科技進步獎3項，創造了良好的社會經濟效益。
學生在全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、湖南省大學生力學競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和湖南省創新創業競賽等各類競賽中，獲國家一等獎2項、二等獎5項、三等獎10項，省級獎項30余項。畢業生就業率高，深受用人單位好評。
機械設計制造及其自動化專業【本科專業 學制四年】
設有機械制造技術、機電一體化兩個專業方向
機械制造技術方向（卓越工程師班）
培養目標：培養熟練掌握各種現代設計方法和先進制造技術，能從事產品與系統設計、制造工藝與裝備設計與制造的高級應用型技術人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：機械原理、機械設計、機電系統測試與控制、理論力學、材料力學、機械制造基礎、流體傳動與控制、機械制造裝備設計、優化設計、可靠性設計、精密和超精密加工等。
機電一體化方向
培養目標：培養具有機、電、液與自動化學科理論知識及應用能力，能從事機電一體化技術產品設計，數控系統的設計制造的高級應用型技術人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：機械原理、機械設計、機電系統測試與控制、理論力學、材料力學、光機電一體化技術、可編程序控制器設計、機電傳動與控制、計算機輔助編程、數控機床與編程、流體傳動與控制等。

能源與動力工程專業【本科專業 學制四年】
設有熱能工程、制冷與空調兩個專業方向
熱能工程方向
培養目標：培養具有能源轉換與利用、熱工系統和設備、先進熱管理技術的基本理論知識及應用能力，能在熱力系統、微系統熱設計、能源管理、節能與綠色發展等領域從事研發和設計的高級應用型人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：流體力學、傳熱學、工程熱力學、鍋爐原理、汽輪機原理、熱力發電廠、新型換熱器原理與設計、節能與管理、可再生能源及其利用、自動控制系統等。
制冷與空調方向
培養目標：培養具有能源的利用與轉換、制冷與低溫、冷藏冷凍和空調技術等基本理論知識及應用能力，能在制冷設備、供暖通風、空氣凈化、空調系統及設備和智能化控制等領域從事研發和設計的高級應用型人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：流體力學、傳熱學、工程熱力學、制冷原理及設備、制冷裝置設計、供熱工程、空調工程、制冷壓縮機、可再生能源及其利用、制冷裝置自動控制系統等。
車輛工程專業【本科專業 學制四年】
培養目標：培養適應地方經濟建設和社會發展需要，具備車輛工程基礎知識和專業技能，能夠從事與車輛工程有關的產品設計開發、試驗研究、生產制造、試驗檢測、應用研究、技術服務、經營銷售、管理等領域工作的高級應用型人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：熱工理論、控制工程基礎、流體傳動與控制、汽車構造、汽車發動機原理、汽車理論、汽車設計、汽車動力系統設計、汽車制造工藝學、汽車測試技術、機械CAD/CAE技術、新能源汽車等。

材料成型及控制工程專業【本科專業 學制四年】
培養目標：培養具有良好職業道德、創新意識和社會責任感，系統掌握材料成型及控制工程專業基礎理論和基本知識，具備將材料成型及控制工程知識加以綜合應用，發現、分析、解決工程領域問題的能力的高級應用型人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：材料科學基礎、機械設計、材料成型原理、材料成型檢測與控制、沖壓工藝與模具設計、塑料成型工藝與模具設計、模具制造技術、沖塑設備，壓鑄模設計、材料分析方法、金屬塑性加工原理，熱處理原理及工藝等。

智能制造工程專業：【本科專業 學制四年】
培養目標：培養掌握智能制造工程原理與技術的相關理論體系，能從事智能制造工程相關領域分析、規劃、設計與研究工作的新工科專業卓越工程人才。
授予學位：工學學士學位
主要課程：智能制造系統規劃與設計、智能制造裝備、人工智能、智能制造信息系統、工業軟件集成技術、自動化系統集成技術、制造運營管理系統、云計算與云制造、機械制圖與CAD、工程力學等。