機電工程學院始建于1955年，是西安工業大學辦學歷史最長、規模最大、實力最雄厚的學院之一。1993年開始招收碩士研究生，擁有機械工程一級學科博士、碩士學位授予權，涵蓋機械制造及其自動化、機械設計、機械電子、車輛工程、包裝工程、工業設計6個二級學科，其中機械制造及其自動化學科是陜西省重點學科；具有機械工程、工業工程2個工程碩士領域學位授予權。設有機械設計制造及其自動化、機械電子、包裝工程、工業工程、工業設計（工學）等5個本科專業，其中機械設計制造及其自動化專業為陜西省名牌專業、國家級特色專業建設點、國家卓越工程師教育培養計劃試點專業和陜西省專業綜合改革試點專業，擁有機械設計制造及其自動化、機械設計系列課程和機械電子工程三個陜西省優秀教學團隊。學院現擁有精密與超精密加工及測量國家地方聯合工程研究中心、陜西省特種加工重點實驗室、兵器工業進口測試設備維修中心、陜西省機械工程綜合實驗教學示范中心及中國兵工學會特種加工專業委員會等教學科研基地和學術機構。經過60多年的發展，學院在兵器制造技術與裝備領域形成了鮮明的特色，特種加工與精密加工技術、精密測量與控制技術、數字化制造技術、精密機械設計與理論等主要研究方向在國防工業和機械工程領域具有一定的影響。2013年8月獲得機械工程學科博士授予權，2014年獲批機械學科博士后流動站。近5年來，承擔了國家及國務院各部委科研、國家自然基金、國防科研、省級科研在內的多項科學研究工作，主要科研成果成功應用于多種型號戰艦以及陸盾等武器裝備，并成功裝備“遼寧號”航母。