机械与能源工程系创建于1977年。现有机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、车辆工程、材料成型及控制工程等4个本科专业，其中机械设计制造及其自动化、能源与动力工程获评教育部国家级特色专业，能源与动力工程同时获批国家专业综合改革试点专业，动力机械及工程获评湖南省“十一五”、“十二五”重点建设学科。2011年10月国务院学位委员会批准邵阳学院机械工程领域为硕士专业学位授权点。

    机械设计制造及其自动化专业（本科四年）：该专业按照两个专业方向培养。

机械制造技术方向：培养具有熟练掌握各种制造设备、先进制造技术、计算机集成制造技术，能从事机械制造工艺、机械制造自动化技术应用、工艺设备设计的高级应用型人才。开设的主干课程有：机械制造技术、机械制造设备设计、数控机床与编程、特种加工、CAD/CAM技术等。

机电一体化方向：培养具有机、电、液与自动化学科理论知识及应用能力，能从事机电一体化技术产品设计，数控系统的设计制造的高级应用型人才。开设的主干课程有：机电一体化产品设计、数控技术、数控机床、微机接口技术、可编程序控制器应用技术等。

 能源与动力工程专业（本科四年）：该专业按照两个专业方向培养。

热能工程方向：培养掌握能源转换与利用、热力环境保护、能源动力机械、能源科技等理论知识及应用能力，能从事能源设备与系统的设计、制造、安装与管理的高级应用型人才。开设的主干课程有：锅炉原理、汽轮机原理、工业炉与保温技术、热力发电厂等。
    制冷与空调方向：培养掌握制冷原理、冷藏冷冻和空调技术理论及应用能力，能从事制冷设备、供暖通风、空气净化、空调设备的设计开发、制造、运行的高级应用型人才。开设的主干课程有：制冷原理与设备、供热工程、空气调节、制冷压缩机、制冷工艺设计等。

车辆工程专业（本科四年）：培养具备机械工程基础知识和理论，扎实掌握车辆工程知识和能力，在车辆工程领域从事车辆实验、开发、检测、维护、运行、销售及发动机设计制造、试验研究等的高级应用型人才。开设的主干课程有：机械原理、机械设计、汽车构造、内燃机性能提高、汽车测试技术、汽车排放与控制、汽车电子技术、汽车制造工艺学等。

    材料成型及控制工程专业（本科四年）：该专业按照两个专业方向培养。

模具设计与制造方向：培养具有机械工程和材料科学与工程领域的基本知识和应用能力，掌握材料加工领域中产品设计、工艺设计、模具设计与制造的高级应用型人才。开设的主干课程有：工程材料学、机械设计、塑性材料成型原理、冲压工艺与模具设计、模具制造工艺学、数控机床与编程等。

焊接方向：培养具有材料学、工程力学、自动控制理论等基本知识，掌握焊接过程与控制，焊接质量与可靠性，焊接设备结构、工作原理及应用的高级应用型人才。开设的主干课程有：工程材料学、电子电工技术、熔焊原理、焊接结构、焊接方法与设备、金属材料焊接、焊接检验等。