מהווה את הבסיס שעליו מושתתות רוב התעשיות המתקדמות. הלימודים חושפים את הסטודנטים לצדדים המעשיים בתכנון, ייצור, פיתוח ותחזוקה של מכונות שונות המשמשות תעשיות מגוונות. ניתן ללמוד הנדסת מכונות במגוון מגמות משנה: מכטרוניקה - שמה דגש על מערכות בקרה ואוטומציה במכונות; תיב"מ - מתמקדת בתיכנון מכונות ומערכים אלקטרומכניים; אנרגיה - מתמקדת במקצועות של תרמודינמיקה, מערכות גז טבעי ועוד; צמ"ה - מקנה לסטודנטים ידע במגוון כלי צמ"ה כגון דחפורים, מפלסות, מחפרונים, ציוד מנהור ועוד.
בוגרות ובוגרי המגמה משתלבים בעבודה במפעלים ובתעשייה בתחומי תכנון קווי ייצור, רכש מכונות, תחזוקת מכונות, כיול ומדידה, בקרת איכות, ביקורת תהליכי יצור ממוחשבים ועוד.