TOBB ETÜ Makine Mühendisliği Bölümü'nün amacı, uluslararası düzeyde lisans, lisansüstü ve meslek içi eğitim vererek, sanayi ve araştırma kurumlarında tasarım, üretim, uygulama ve AR-GE çalışmalarında başarı ile görev alabilecek, yaratıcı, problem çözmede sistematik yaklaşıma sahip, takım çalışmasına yatkın, çevreye duyarlı, sosyal, ekonomik ve mesleki etik bilincine, sorumluluğuna ve lider özelliklerine sahip makine mühendisleri yetiştirmek; bilgi ve teknoloji üretimini sağlayan araştırmalar yaparak ulusal sanayinin problemlerine çözümler üretmektir. 

Bölümümüzde, rüzgar enerjisi, hidrodinamik enerji, enerji sistemleri ve verimliliği, hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve yüksek başarımlı paralel hesaplama, insansız hava araçları tasarımı, üretimi ve kontrolü, ileri malzeme ve ileri imalat teknikleri, içten yanmalı motorlar ve gaz türbinleri, mekatronik ürün tasarımı, sistem modelleme ve kontrol, ve yapısal ve dinamik analizler konularında dersler verilmekte ve projeler yürütülmektedir.

Makine Mühendisliği Bölümü'nün eğitim programı, üniversitemizin ve bölümümüzün vizyonu ve misyonu doğrultusunda ve dünyadaki teknolojik gelişmelere paralel olarak düzenlemiştir. Öğretim 8 yarıyıla dağılan 153 kredilik bir program halinde yürütülmektedir. Derslerin içeriği % 26 temel bilimler, % 25 insan-toplum bilimleri ve % 49 alan bilimleri şeklinde oluşturulmuştur.

Sunulan teknik seçmeli derslerle mesleki ihtisaslaşma hedeflenirken, sosyal içerikli derslerle toplum ve çevre bilincinin, meslek etiğinin kazandırması ve girişimci mühendisler yetiştirilmesi hedeflenmiştir. Öğrencileri, kendi seçtikleri ve ilgi duydukları bir makina mühendisliği uygulama alanında kısmen uzmanlaştırarak başlangıç için mesleğe hazırlamak amacıyla seçimlik derslerin toplam program içindeki oranı % 24 olarak belirlenmiştir.

Eğitim programında çok önemli bir yer tutan "Bitirme Tasarım Projesi" dersleriyle, öğrencilere bir mühendislik problemi çerçevesinde tasarı geliştirme olanağı verilmektedir. Bunu yaparken öğrencilerin yaratıcılıklarını geliştirip takım bilincinin aşılanması, öğrencilere sözlü ve yazılı sunum yapma deneyimi kazandırılması amaçlanmaktadır. 

Bölümde uygulanan ders programı ve kalite güvence sistemi Mühendislik ve Teknoloji Akreditasyon Kurulu (ABET 2000) gibi uluslararası ölçütlere göre düzenlenmiştir. 

Eğitim programının önemli bir özelliği de, öğrencilerin endüstride fiilen çalışmalarını eğitimin ayrılmaz bir parçası olarak kabul etmesidir. Böylelikle sınıfta öğretilen teorinin iş başında pratikle pekiştirilmesi ve sanayi tarafından aranan, kuvvetli mesleki formasyona ilave olarak üst düzeyde uygulama becerisi kazanmış mühendisler yetiştirilmesi sağlanmaktadır. Ortak eğitim denen bu program sayesinde öğrencilerimiz çalışacakları iş konusunda en az bir yıl deneyimli mühendisler olarak mezun olmaktadır.