学院历史可追溯到1952年北航建校时创建的飞机工艺、发动机工艺专业教研室，1978年后建立了制造工程系和机电工程系，1998年4月28日，制造工程系和机电工程系合并，组建成立了机械工程及自动化学院，是北京航空航天大学最具实力的学院之一。

学院学科覆盖4个一级学科，承载了机械工程（一流学科），支撑了航空宇航科学与技术（金牌学科）、材料科学与工程（金牌学科）、设计学。设有7个二级学科，包括机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、工业与制造系统工程、航空宇航制造工程、材料加工工程、工业设计（研究方向）；设有机械工程、机器人工程、智能制造、工业设计等4个本科专业。2017年全国学科评估中北航机械工程一级学科获评A-，继续保持优秀（并列第10）；航空宇航制造工程学科为航空科学与技术一级学科评估名列全国第1位做出了贡献。2019年QS世界大学学科排名中，我校机械、航空和制造工程学进入全球前100名，国内位列第5；USNews2020学科排名机械工程位列世界第9位。

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