西安交通大学城市学院机械工程系成立于2006年。机械工程系是依托西安交通大学机械工程学院和能源与动力工程学院办学传统及优势，并体现其办学特色的新系，现开设有机械设计制造及其自动化（机自）和热能与动力工程（热动）两个专业，在校学生720人。 机自专业培养具备机械设计、制造及自动化方面的基础理论、基本知识、基本技能，掌握信息技术、自动化技术、机电一体化和数控技术，能够在国民经济，国防建设领域及企业从事机械产品开发、设计、运行管理、并在数控技术方面具有专长的高素质工程技术人才。机自专业主干课程有机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械工程材料、机械制造工艺、机械制造设备、电工电子技术、单片机原理及应用、机械工程控制、数控技术、数控编程与加工、CAD/CAM技术、现代测试技术等。

热动专业培养具备工程热物理学科与动力工程方面的基础理论、基本知识、基本技能，掌握热能与利用、动力装置及系统的专业知识，能从事热能与动力工程领域工程设计、技术开发及技术经济管理等工作的高素质应用型工程技术人才。热动专业主干课程有机械制图、理论力学、材料力学、工程热力学、流体力学、机械原理、机械设计、机械工程材料、电工电子技术、自动控制原理、动力机械与设备制造工艺学、热能与动力测试技术等。

承担机械工程系技术基础课和专业课的教师，主要从西安交通大学选聘。在任教师绝大多数具有国内知名大学研究生学历，且具有高级技术职称，在西安交通大学从教多年，有丰富的教学经验和科研、工程实践能力。机械系办学宗旨是继承交大传统，培养富有事业心、责任心，基础扎实、重实践、动手能力强的高素质应用型人才。机械工程系现有实验室500平方米，已建成有理论力学、材料力学、机械原理、机械设计（零件）、机械装拆、数控技术六个实验室，即将建成流体力学、工程热力学、传热学等实验室，还将陆续建设机械制造装备实验室、机械工程综合实验室和热能动力工程综合实验室等，结合校外实习基地的建设，构成较为完善的实践教学体系，以满足理论教学和学生动手实践能力培养的需要。