기계공학과 학생들은 기계학 (유체와 고체)과 에너지 형태인 열에 중점을 두고 공부하게 된다. 장치를 만들기에 앞서 그것은 어떤 용도에 쓰는 것인지를 결정하기 위해 수학적 계산법을 사용하는 것이 기계공학적 방법이다. 학생들은 새로운 장치를 가시화 시키고 다른 장치에 전달하기 위해 모형화 하는 법과 아울러 설계, 제조에 관련된 문제를 배우고 있는데 예를 들자면 차량, 음향시스템, 엔진 등이다.

기계공학 전공과목은 보통 수학(미적분수학), 수치분석, 기초과학(화학, 물리학, 생물학, 재료과학), 인문과학, 사회과학 그리고 기초적인 공학과목과 기계공학 과목들이다. 기계공학 과정은 일반적으로 공학이론과 분석뿐만 아니라 아래와 같은 분야의 실험·실습과 프로젝트를 지원해주는 설계분야에 비중을 두고 있다.

1. 기계공학
구조의 정적, 동적 힘, 평형 시스템, 동력, 압축팽창, 재료의 강도

2. 재료
재료의 특성, 물리금속, 금속과 고분자, 세라믹 그리고 합성물을 비롯한 다른 물질들.

3. 전기회로와 시스템
전기회로, 직류교류, 전기기계류, 디지털과 아날로그 전자장치, 회로와 통제시스템

4. 온도시스템
유동성 기계, 열역학, 연소, 냉각, 열전도, 에너지시스템, 그리고 내부의 연소엔진

5. 기계장치
운동학과 기계화, 다중구성시스템의 모형화, 기계시스템의 관리, 진동학, 합성물질의 설계와 분석, 기계설계, 그리고 기계역학

6. 제조시스템
현대의 제조시스템, 로봇화, 컴퓨터지원제조시스템, 인공지능, 제조에 있어서 통합컴퓨터

전공과목이나 기술계통의 선택과목은 보통 음향소음 컨트롤, 자동차공학, 태양에너지 활용, 첨단통제시스템 설계, 생명공학, 생명과학, 합성물질, 직접적인 에너지전환, 에너지 시스템 분석, 에너지보존, 환경관리시스템, 기체역학, 열, 환풍기와 에어컨, 비파괴 시험, 수치 모형화와 시뮬레이션, 포장공학, 추진장치, 고분자가공, 로봇, 터어번 기계류 등이다.

※ 기계공학적인 문제를 해결하는데 있어서 컴퓨터를 많이 사용하기 때문에 교과과정도 컴퓨터 프로그래밍과 수치해석 등이 상당부분 차지하고 있다. 재학 중에 풀타임으로 일할 기회가 제공되는 산학 협동체제의 교육강좌가 많은 대학에서 이루어지고 있다. 산학 협동 강좌는 기본적인 공학과정을 이수한 후에 이용할 수 있다.