机械工程学院在学科建设方面不断凝练学科方向，目前机械工程共有四个学科方向，分别是：
一、机械设备状态监测及故障诊断
本学科方向针对流程工业生产过程以及关键机械设备，基于数据挖掘技术、人工智能和现代信号处理技术，开展工业生产过程质量建模、过程参数优化、设备状态识别和故障诊断等方面的理论方法与应用研究。在流程工业过程监测与产品质量控制、振动信号处理理论与方法研究、设备状态监测及故障诊断三个方面开展研究：
1、流程工业过程监测与产品质量控制
2、振动信号处理理论与方法研究
3、设备状态监测及故障诊断
本学科方向承担国家级科研项目2项、省部级项目6项、地市级项目16项，大型企业横向合作项目12项，科研经费429.2万；在国内外学术刊物上发表学术论文144篇，其中被SCI、EI、ISTP收录31篇，申请发明专利3项，其中授权1项。培养47名硕士研究生。
二、装备制造信息化技术
本学科方向依托内蒙古科技大学机械工程学院的内蒙古装备制造业信息化工程技术中心和包头市制造业信息化生产力促进中心2个平台，对内蒙古自治区信息化发展指数数据进行统计、分析研究，为自治区信息化发展规划制定提供支持，为自治区企事业单位信息化建设提供技术咨询、技术评估、方案制定服务，在此基础上开展制造业企业服务化、云制造等方面的研究。主要在以下方面开展特色研究：
1、为内蒙古自治区信息化发展提供技术支持
2、为企事业单位提供信息化服务
3、信息化技术研究
本学科方向承担国家级项目2项，省部级项目17项，其他项目13项，科研经费达到916.8万元，在国内外的主要学术期刊和重要会议上发表了147篇学术论文，其中被SCI、EI、ISTP收录35篇，出版专著1本，获得发明专利1项，获奖1项。
三、机电液系统研究与开发
本学科方向主要进行机电液领域中新技术、新材料、新方法的应用研究，在相关理论方面进行探索，着力于基于反求工程技术与优化技术的新产品研发和对已有设备或系统进行改造；对生产工艺过程进行优化；开发研究、研制新的技术装备和工业产品。同时从事稀土磁致伸缩材料的应用研究。
1、现代设计方法应用研究
2、新技术的应用与机械装备的研究开发
3、新型功能材料应用研究
4、振动与声学技术应用研究
本学科方向承担国家级项目1项，省部级项目6项，其他项目6项，科研经费达到53.4万元，在国内外的主要学术期刊和重要会议上发表了89篇学术论文，其中被SCI、EI、ISTP收录26篇，获得发明专利2项。
四、纳米结构产品数字化设计及制造技术
本学科方向以先进制造技术中“数字工厂-工艺过程仿真”的理念，针对纳米结构的设计和制备，采用多尺度(第一性原理、动力学蒙特卡洛和有限元方法)的计算和仿真，开展了纳米复合表面、超硬机理、单晶式多晶体复合材料及MEMS几个方面的研究，形成了采用量子力学从原子层面认识纳米复合结构和成形机理的特色。
1、超硬纳米复合表面的界面结构和形成机理
2、纳米复合结构的力学性能和超硬机理
3、微纳结构设计制造与MEMS
4、铌与稀土在纳米结构中的作用
5年来，建设了内蒙古科技大学计算纳米科学技术中心；承担国家科技项目1项，省部级项目6项，地市级项目6项；发表学术专著1部，发表学术论文69篇，其中被SCI、EI、ISTP收录27篇；申请发明专利2项；培养硕士生33人，已获学位13人，带动了一批年青教师开展这方面的研究。
