เป็นสาขาที่เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้หลักการทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ เพื่อนำองค์ความรู้ จากการศึกษามาทำการประดิษฐ์ ทำการผลิต ดูแลรักษาระบบเชิงกล รวมถึงการใช้พลังงานของระบบต่างๆ ให้คุ้มค่าเกิดประโยชน์สูงสุด การศึกษาด้านวิศวกรรมเครื่องกล จำเป็นต้องมีความเข้าใจหลักการด้านกลศาสตร์ พลศาสตร์ของระบบและการควบคุม อุณหพลศาสตร์ กลศาสตร์ของไหล และพลังงานเป็นอย่างดี เพราะวิศวกรเครื่องกลจะต้องใช้ความรู้เหล่านี้ เพื่อทำงานในภาคปฏิบัติและการออกแบบระบบต่างๆ
เช่น ยานยนต์ อากาศยาน ระบบทำความร้อนและความเย็น ระบบการผลิต ระบบจักรกลและอุปกรณ์อุตสาหกรรม รวมถึงหุ่นยนต์
และอุปกรณ์การแพทย์ เป็นต้น