热能工程专业主要有以下五个研究方向。
1. 工业热设备工程
主要研究工业热设备的结构、控制等方面的理论和工程实际问题，改善设备结构和优化操作，开发和研制新型高效节能的工业热设备。
2. 工业热过程理论和技术
主要研究工业过程中的流动、传热和传质过程,建立热过程数学模型,为改进工艺、优化工艺参数和开发新工艺提供必要的理论基础。
3. 燃料及其高效清洁燃烧技术
主要研究燃料的性质、燃料的改质、燃料的合理燃烧，开发新型高效、低污染的燃烧装置，合理组织炉内的燃烧过程。
4. 工业热能系统工程
主要研究工业热设备间、工序间的联系和发展，组织好物流和能流，优化生产过程。从企业整体出发，研究能源结构，合理利用能源并做好余热的利用和回收。
5. 热能动力装置及燃烧过程
主要研究固体燃料清洁燃烧与循环流化床锅炉、锅炉的经济运行模式及其燃烧过程超低公害排放等。
