机械工程学科在长期服务衡阳市汽车及零部件企业的过程中，形成了智能车辆设计与控制技术、车辆储能与节能技术、零部件高效精密加工及装备和汽车用轻量化材料开发及应用4个稳定的学科方向，是省内唯一以汽车零部件设计和制造为特色的机械工程学科。学科骨干中有教授11人，博士54人，40岁以下青年骨干占比55%，其中湖南省新世纪121人才工程2人，湖南省学科带头人1人，湖南省优青1人，湖南省青年骨干教师20人。
针对衡阳市产业发展需求，学科联合衡阳市骨干企业组建了国家级科研平台1个，即汽车泵类零部件设计制造技术国家地方联合工程实验室；省级科研平台4个，分别为轻量化汽车零部件设计制造技术湖南省工程实验室、汽车零部件制造及绩效提升技术应用基础研究基地、节能汽车零部件设计与制造湖南省高等学校重点实验室、特种钢管深加工技术湖南省工程研究中心；市级科研平台2个，分别是新能源汽车零部件集成设计与轻量化技术衡阳市重点实验室和金属强韧化技术及应用衡阳市重点实验室。2019年中国工程院刘大响院士在我校建立院士专家工作站，工作站并于当年入选衡阳市院士专家工作站，2020年入选湖南省院士专家工作站。近年投入3000余万元建设科研实验室2000余平方米，购置大型仪器设备50余台套。
近五年，立项国家自然科学基金项目4项，主持省部级科研项目47项，承担企业横向课题60余项，进账纵向科研经费和横向科研经费均突破1500余万元。学科成员发表论文187篇，其中SCI、EI收录90篇，获得省级自然科学奖三等奖1项，理论研究成果丰硕。学科成员授权发明专利49项，实用新型专利78项，实现成果转化8项，在成套技术攻关、产品协同开发、材料升级换代等方面解决了一批制约企业发展的关键技术问题，年均经济效益1000万元以上，为解决复杂工程问题积累了宝贵的经验。