1978年，安徽工程大学的前身安徽机电学院开始本科办学，成立机械工程系。2009年，机械工程系更名为机械与汽车工程学院。2020年和2022年，学院先后培育并分设出材料科学与工程学院、人工智能学院，为学校学科专业门类的丰富与发展作出积极贡献。
学院现下设机械工程系、车辆工程系、仪器科学与技术系、基础教学部、实验中心和大学生创新创业中心，拥有机械设计制造及其自动化等9个本科专业、机械工程一级学科硕士授权点、机械专业学位授权类别，在校本科生2500余人、研究生300余人。2023年，在全省率先成立汽车现代产业学院。
本科办学底蕴丰厚。学院已由1978年本科办学时的单一专业发展到目前的多个门类专业，其中机械设计制造及其自动化、车辆工程、材料成型及控制工程（学院分设，后划转至材料科学与工程学院）等3个专业在同一教指委下陆续获批国家一流专业建设点。机械设计制造及其自动化在全校率先通过工程教育专业认证，材料成型及控制工程、车辆工程、测控技术与仪器先后通过工程教育专业认证。车辆工程专业、汽车现代产业学院入选安徽省“双特色”建设项目。
学科建设成效明显。机械作为学校创立最早的学科专业，一直是学校办学的底色。2006年，机械制造及其自动化入选安徽省重点建设学科；2019年，学校被列为安徽省博士学位授予立项重点建设单位，机械工程学科是博士立项建设学科之一；2022年机械工程学科获批安徽省应用型高峰培育学科；2024年，机械工程学科所属二级学科车辆工程入选安徽省首批特色学科。当前，机械学科正在奋力冲击博士点。
科研平台有效支撑高质量人才培养。学院现已建成安徽省智能汽车线控底盘系统重点实验室、安徽省机器人产业共性技术研究中心、安徽省智能纯电动环卫车联合重点实验室、安徽省中小型重油航空发动机联合重点实验室、安徽省全自动胶轮轨道交通关键技术与装备联合重点实验室、先进数控和伺服驱动技术安徽省高等学校重点实验室，安徽省汽车新技术工程技术研究中心等科研平台。科研团队深度融入高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室，智能机器人先进机构与控制技术国家工程研究中心、安徽省新能源汽车集成技术产业创新研究院、安徽省通用航空产业创新研究院等高能级平台。
本科办学40多年来，学院已为奇瑞、江淮、合力等龙头企业输送了1.8万余名毕业生，涌现了以奇瑞汽车原副总经理张屏、国家杰青潘兵等为代表的一大批杰出校友。
