机械工程系由始建于1945年3月的国立四川大学机械电机工程系发展变革而来发展变革而来，2009年7月由原制造科学与工程学院的机械制造及其自动化系、机械设计及信息工程系和汽车及机械电子工程系合并组建而成。目前机械工程系有教师63人，其中教授（含研究员）18人，副教授（含高级工程师、副研究员）26人，其中有享受国务院特殊津贴专家2人，博士生导师7人，四川省学术技术带头人及后备人选8人，教育部“新世纪优秀人才支持计划”1人；在校本科生1100余人，硕士研究生500余人，博士研究生80余人。
机械工程系拥有机械工程一级学科博士学位授权点（涵盖机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业设计5个二级学科）和博士后科研流动站，机械工程为四川省一级重点学科。机械设计制造及其自动化本科专业为教育部高等学校特色专业和首批教育部卓越工程师教育培养计划专业，2017年通过中国工程教育专业认证。建设有“先进制造技术”、“人机系统及仿生工程”和“创新方法与创新设计”三个四川省重点实验室，现有实验用房近3400余平方米，各类实验设备900余台（套），为人才培养和科学研究提供了良好的支撑。
机械工程系目前已形成了包括创新设计方法学及工程应用平台、智能制造技术与高端装备平台和先进切削加工技术及刀具平台等多个在国内具有一定影响力的优势研究方向。近三年本系教师承担国家级科研项目12项，省部级项目92项；发表SCI收录学术论文50篇，EI收录学术论文151篇，获得授权发明专利64项。