交通工程学是交通工程学科研究与发展的基本理论，是从道路工程学科中派生出来的一门较年轻的学科，它把人、车、路、环境及能源等与交通有关的几个方面综合在道路交通这个统一体中进行研究，以寻求出行效率最大、交通事故最少、通行速度最快、运输费用最省、环境影响最小、能源消耗最低的交通系统规划、建设与管理方案，从而达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及降低公害的目的。

交通工程学作为一门正在发展中的交通工程学科的基础理论，目前很难对它下确切的定义，各国学者从不同的角度、以不同的观点、用不同的方法对它进行探索研究，试图提出一个公认的定义，但都没有成功，定义很难统一。

我国的一些交通工程学者认为：交通工程学是研究交通规律及其应用的一门技术科学。

尽管各国学者对交通工程学的理解、认识不完全一致，但在以下两个方面是基本共同的：交通工程学是从道路工程学分化出来的，它的主要研究对象是道路交通；交通工程学主要解决道路交通系统规划与管理中的科学问题。

交通工程学研究的内容非常广泛，几乎涉及道路交通的各个力面。而就交通工程学这门学科来说，其基础理论是：交通流理论、交通统计学、交通心理学、汽车动力学、交通经济学。与交通工程密切相关的主要学科有：汽车工程、运输工程、人类工程、道路工程、交通规划学、环境工程、自动控制、应用数学、电子计算机等。因此，交通工程学是一门由多种学科相互渗透的新兴边缘学科，交通工程学与其他学科的关系如下图所示。