1986 年“动力机械及工程”学科获得校级首批硕士学位授予权， 2011 年“动力工程及工程热物理”一级学科获得硕士学位授予权。本学科是研究能量中热和功及其它形式转换、传递过程中的基本规律，有效实现转换过程的设备及系统的应用科学、应用基础科学。能源、材料与信息一起，组成了现代社会发展的三大基本要素，节能、提高能效，发展新能源和其它可再生能源及能源利用产生的环境污染问题成为学科研究的重要任务。目前一级学科下设 5 个二级学科，包括：工程热物理（080701），热能工程（080702），动力机械及工程（080703），流体机械及工程（080704），新能源科学与工程（0807Z1），化工过程机械（080706）。1998 年“热能工程”获批内蒙古自治区的重点学科；2007 年“热能与动力工程”专业获批教育部第一类特色专业建设点；2009 年“可再生能源”获批内蒙古工业大学特色学科。学科研究方向定位在“风能太阳能开发利用，强化传热传质及节能，燃烧及环境控制，动力机械性能优化及流动控制”。各学科间相互渗透、相互交叉、相互依存、相互促进和推动，使本学科成为内容丰富、应用广泛、持续发展，不断更新的复杂体系。本学科具有高层次高水平师资队伍，现有导师 22 人，具有博士学位 20 人、硕士学位 22 人；教授11 人，副教授 5 人；博士生导师 5 人；有 3 人享受国务院“政府特殊津贴”，6 人入选内蒙古“草原英才”工程，8 人入选内蒙古“新世纪 321”人才工程，自治区级和校级教学名师各 1 名，拥有“流体力学系列课程”自治区级优秀教学团队。科学研究依托“风能太阳能利用技术教育部重点实验室”、“内蒙古自治区可再生能源重点实验室”、“内蒙古自治区风能太阳能利用技术优化及机理重点实验室”等平台。多年来，学科重视国内外学术交流、科技合作，形成了较浓厚的学术氛围。在可再生能源研究方向承担国家 863、973 项目，2013 年以来获批国家科技支撑计划课题 1 项，国家自然基金项目14 项，省部级项目 50 余项；获得省部级自然科学奖 3 项，内蒙古自治区优秀教学成果奖 1 项。在各类刊物上发表研究论文 130 余篇，其中有 57 篇被 SCI、EI 检索收录，获得专利 30 余项。本学科为国内及内蒙古地区培养了一大批电力行业、新能源产业及环保产业急需高级应用技术与研发人才，因专业基础扎实、作风朴实，受到社会各界的欢迎，多数已成为行业骨干和管理人才。

   工程热物理：以热力学定律为学科基石，以节能和科学用能为指导思想和核心，以太阳光热高效转化、煤炭清洁燃烧多能互补、阶梯用能为研究方向，重点开展太阳能高效捕获利用、光热转化过程中热质传递机理等的研究。

   热能工程：主要研究热能过程和装备实现能源的化学能向热能转换利用过程中的合理、高效、清洁转换和利用；清洁煤燃烧的多相流动、气化与燃烧；脱硫脱氮设备与技术，二氧化碳减排研究；沼气等生物质能的开发利用新理论、新技术；大气污染物控制技术；设计和开发高校节能新产品。

   动力机械及工程：主要研究风能太阳能资源评估及选址、技术开发、工程应用、能量综合利用及转换效率研究；风力叶片开发设计、结构振动及噪声特性、机构动力学、风机叶片承力结构优化设计及耦合优化技术；大中小型风力机开发设计，控制方法研究；太阳能光热光电高效利用中的热物理问题及其关键技术。

   新能源科学与工程：围绕空气动力学、可再生能源、电机学、电力电子、电力系统、运动控制等学科的理论与技术前沿，力求变新能源科学与工程研究特色为优势，开展前沿性、交叉性科学研究，可进行新能源相关领域的风力机气动性能、结构动力学性能、噪声控制设计与优化，大、中、小型永磁同步风力发电机组、直驱型永磁高温超导风力发电机设计及风力发电机组检测与测试，大规模风电/光伏并网特性、故障穿越运行、控制策略优化、仿真建模分析、储能参与调峰/调频、微电网工程以及新能源化电力系统形态分析等研究。