机械设计及理论学科主要培养从事机械设计、机械系统性能分析、系统仿真优化和相关理论研究的高级人才。使研究生在力学、机构学、强度理论、流体力学理论等方面具有坚实的基础；在CAD技术、计算机编程、机械参量测量、信号处理、微处理器应用等方面有较强的能力。主要从事石油天然气生产过程中机械设备的工作理论、设计计算、仿真优化与自动控制技术的研究。
本专业师资力量雄厚，现有教授5名，副教授8名，具有博士学位的教师7人。已培养了100多名硕士研究生；已完成科研项目上百项，其中获国家级科技进步奖1项，省部级科技进步奖20余项；出版专著和教材10多部，发表论文300余篇。目前，正承担着科研项目10余项，科研经费400多万元。