机械工程学科是学校建校初期最早设立的学科之一。洛阳工学院时期于1958年成立了机械系，开始招收机械制造工艺与设备专业5年制本科生。1965年1月学院成立半工半读部，从机制专业一年级开始试行半工半读。同年6月，半工半读部改名为机械一系，分管机械制造工艺与设备、金属学与热处理车间设备两个专业。原机制专业全部师生划归机械一系。1974年8月，轴承专业短训班开班，首次招收学员43人，学制为一年半。1975年，在教改中撤销系的设置，设立机制专业委员会和轴承专业委员会。1977年恢复高考后，招收机制专业4年制本科生。1978年9月，学校恢复系的设置，机械工程一系复名，下设机制和轴承两个专业，轴承工艺与设备专业首次招收四年制本科生50名。1990年，机械一系更名为机械制造工程系（简称机制系），1994年又更名为机械电子工程系（简称机电系），下设机制、轴承、流体传动及控制、精密机械（方向）、机电工程、工业设计和工业工程等专业。

机械制造工艺与设备专业（简称机制）设立于1958年，轴承设计与制造专业（简称轴承）设立于1974年，液压传动与控制专业（简称液压）设立于1980年，机械设计与制造专业（简称机设）设立于1984年，机电一体化专业（简称机电）设立于1993年。1998年，按照教育部颁布的新的《普通高等学校本科专业目录》，将机制、轴承、液压、机设、机电五个专业合并为机械设计制造及其自动化专业，为了保留自身的办学特色，下设机制、轴承、机设、机电、液压五个专业方向。测控技术及仪器专业设立于1999年，工业工程专业设立于2001年。

2002年，河南科技大学成立后，以原洛阳工学院机械电子工程系为主体，将机设系的机械设计专业方向并入，组建了机电工程学院。

2004年机械设计制造及其自动化专业首次进入第一批本科招生。2006年，按照新的专业目录，把液压、机电2个专业方向从机械设计制造及其自动化专业中独立出来成立机械电子工程专业。目前，按机械类招生，含机械设计制造及其自动化和机械电子工程2个专业，机制、轴承、机设、机电、液压5个专业方向。测控技术及仪器专业于2011年进入省内一本招生，工业工程专业于2012年进入省内一本招生。

机械设计及理论和机械制造及其自动化两个二级学科于1983年开始招收硕士研究生，1986年获得硕士学位授予权。2004年机械设计及理论学科经教育部批准与西北工业大学联合招收培养博士研究生。2013年机械工程一级学科获得博士学位授权点，含机械设计及理论、机械制造及其自动化和机械电子工程3个二级学科。测试计量技术及仪器和精密仪器及机械2个二级学科分别于2000年和2004年获硕士学位授予权，仪器科学与技术学科于2005年获得一级学科硕士学位授予权。2004年管理科学与工程（工学）学科开始招收硕士研究生。

机械工程学科和仪器科学与技术均为河南省重点学科。2015年，机械工程学科获河南省特色学科立项建设（A类）。2016年，机械设计制造及其自动化专业接受了中国工程教育专业认证。