הנדסת מכונות היא ענף של הנדסה כי חל המדעים המדויקים, בעיקר את העקרונות הפיסיקליים של התרמודינמיקה, מכניקה, מדע החומרים, את המכניקה של ניתוח נוזל מבניים אשר אחראית על עיצוב, בנייה ושיפור ניתוח אלמנטים חדשים המשפרים את כל הסוגים בחלק המכניקי והמכשירים, האחראים על מערכת האוורור למפעלי ייצור, מכונות אלקטרוניות, מערכות תחבורה ומכשירים אחרים.
מהנדס מכונות צריך מגוון רחב של ידע ומיומנויות מן התרמודינמיקה, שהינה היתרה ברמה המיקרוסקופית של החלק הפיזי כי מחקרים הפעולה המכנית של חום ושל צורות אחרות של אנרגיה, כמו גם מכניקה, חשמל, וניתוח. מבני, מגנטיות וחישוב.
בחלק מהנדסת המכונות, יש להשלים את כל הכשלים האפשריים של המכשיר, המכונה או המערכות שיש בו, אופטימיזציה של החלל, שם ניתן לספק עיצוב אינטואיטיבי ויכול לקבוע את הדרך היעילה ביותר לייצור המכשיר ללא זה. מתכוון לאיכות או לפונקציונליות.
תחום זה נדרש מאוד בתעשיות שונות כגון רכב בו הוא מעורב בפיתוח מנוע רכב ובכל קיומו, בחלל בו מפותחים מנועים ומערכות בקרה.
בתעשיות הביו-טכנולוגיה בהן הם תורמים לפיתוח תותבות ושתלים, עבודות הנדסת מכונות בענפים אחרים כגון מחשוב, פיתוח מקורות אנרגיה, אוטומציה וייצור בהן היא ממלאת תפקיד מהותי בחברה המודרנית, להיות מעורב ברוב המכריע של המכונות והמכשירים בהם אנו משתמשים ביום יום.
