机械工程（原名机械工程及自动化）培养目标：旨在培养系统、扎实地掌握机械工程学科的基础理论和专门知识，能在机械工程领域从事科学研究或独立担负专门技术工作，具备宽广的国际视野和较强的人文素质、领导能力和创新能力，具有领军潜质的高层次优秀人才。
培养特色：该专业主要体现西安交大“2+4+X”的人才培养理念和培养模式，把本科生和研究生的培养过程贯通为一个整体进行通盘设计和实施。
学生在完成综合基础素质教育后，可根据社会需求和个人志愿，在机械制造及自动化、机械设计及理论、机械电子工程等7个专业方向中选择某一方向，再进行以能力培养为核心的专业主干课程、专业课程和实践课程的学习，符合条件者可分阶段获得学士、硕士（含工程硕士）和博士学位。
毕业去向：学生在修完四年学业后，符合条件者可继续免试攻读本专业硕士研究生与博士研究生。
综合素质表现优异的学生还可入选“装备制造业领军人才”计划，获得在国内知名制造企业深度实习与赴国外名校联合培养机会，得到校内、企业与国外导师团队的联合指导。