辽宁工程技术大学机械工程学院前身可追溯至中华人民共和国成立前夕，作为辽宁工程技术大学前身的阜新矿业中等技术专科学校、抚顺矿山工业专门学校、鹤岗矿务局职工技术学校、鸡西煤矿工业学校以及东北矿区工人干部学校，都设有机械或机电科。

1958年，在前述学校的基础上，分别成立了阜新煤矿学院、抚顺煤矿学院、鸡西矿业学院和辽宁煤矿师范学院，并分别设立机电系、矿山机电专业和矿山机械制造专业等。

20世纪60年代初，阜新煤矿学院、抚顺煤矿学院、鸡西矿业学院和辽宁煤矿师范学院四所院校合并，合并后的阜新煤矿学院成立机电系，下设矿山机电和矿山机械制造专业。

1976年1月，学校筹办煤矿机械制造系。

1978年3月，改称机械制造系，除设有机械制造工艺与设备专业外，陆续增设了热处理专业和热加工工艺与设备专业。

1986年10月，学校机电系调整，分别成立矿业机械工程系和电气工程系，不久矿业机械工程系更名为机械工程二系，机械制造系遂更名为机械工程一系。

1997年1月，机械工程一系和机械工程二系两系合并，组建机械工程学院。

2003年7月，材料科学与工程系从机械工程学院分离，单独建系。