同济大学机械与能源工程学院源于同济医工学堂时期的机电科（1912年6月）。1987年11月，机械工程学院正式成立。2012年3月，学院更名为机械与能源工程学院，学院下设机械设计及理论研究所、机械电子工程研究所、现代制造技术研究所、制冷与低温工程研究所、暖通空调及燃气研究所、热能与环境工程研究所、燃气工程研究所及工业工程研究所等八个研究所以及专业基础教学部、机械实验中心和能源实验中心。另有中国工程机械学会，工程机械研究院，《中国工程机械学报》编辑部，建设部同济大学环卫机械研究所，建设部同济大学中法煤气培训中心，上海建设机器人工程技术研究中心等机构。

机械与能源工程学院共有教师170多名，有中国工程院院士2名（含柔性引进院士1名）、国家“千人计划”特聘专家1名，国家青年千人2名，教授45名、副教授44名。学院还聘请了多名国内外知名教授、学者专家为兼职、顾问和荣誉教授。学院现有全日制本科生1290名，硕士研究生531名，博士研究生179名，在站博士后9名，外国留学生16名。此外，学院设有机械工程博士后流动站，机械工程、工业工程、动力工程及工程热物理、供热、供燃气、通风及空调工程等4个博士点和相关6个硕士点,已形成机、电、液和信息技术一体化发展的以及面向能源利用和新能源开发的学科特色，培养了一大批机械设计制造、热能及暖通制冷技术的开发、应用研究、运行管理和经营管理等高级人才。

同济大学机械与能源工程学院的“供热、供燃气、通风及空调工程”专业为国家重点学科。2012年办学60年纪念，累计培养超过5000余名本科生、1000多名硕士及博士研究生。同年，本科专业更名为“建筑环境与能源应用工程”。研究所已具备本科、硕士研究生、博士研究生等全部学历教育环节和博士后流动站。研究所、建环专业、暖通专业在国内外有很高的学术声誉和行业影响力。教育部学位中心2009，2012，2016年三轮学科评估排名，同济大学土木工程一级学科均排名第一；2016-2017年中国科学评价研究中心（RCCSE）、武汉大学中国教育质量评价中心专业评价排名，我校建环专业在全国187所高校中排名第二；2018年，《QS世界大学学科排名》发布的结果，同济大学的建筑与建成环境（Architecture / Built Environments）世界排名第18，国内第二。

近五年来，研究所教师主持承担国家级项目、国际合作项目、省部级项目、军工项目和横向课题达226项（其中国家自然科学基金项目12项，“十三五”国家重点研发计划专项、“十二五”、“十一五”国家科技支撑计划、国家863计划等课题/子课题共计15项），总经费近6400万；获得省部级科研奖励4项，其他奖项若干；在国际国内各级出版刊物上发表学术论文达500余篇（不含会议论文），其中SCI/EI/CSCD检索收录100余篇。同时，积极组织学生参加制冷空调学科等各类科研竞赛，获得各类特等奖1项、一等奖16项、二等奖14项、三等奖20余项，其中获人环奖特等奖1次、一等奖3次，获CAR-ASHRAE设计竞赛一、二、三等奖多次。2011年和2015年分别组织举办国际学术会议“第七届国际采暖、通风与空调大会”（ISHVAC 2011）、“第十一届国际通风技术大会”（Ventilation 2015），自2013年起每年举办两次“同济建筑能源学术日”、一次“科学实验室环境控制技术国际论坛”。