热能工程学科是内蒙古工业大学传统优势学科。始建于1960年成立的 “汽车与拖拉机”专业， 1982年专业更名为“内燃机”专业；1986年获批“内燃机”工学硕士学位授权学科，是我校首批的四个硕士点之一，1998年获批热能工程硕士学位授权，1999年获批动力工程领域硕士专业学位授权，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；本科专业“热能与动力工程”（能源与动力工程）是2007年教育部批准的第二批高等学校特色专业建设点，2003年获批“动力机械及工程”博士学位授予权，2003年“热能与动力工程”专业被评为自治区品牌专业；2007年“可再生能源重点实验室”获批为内蒙古自治区重点实验室。近60多年积累和沉淀，热能工程学科立足于内蒙古地方经济建设，坚持以自治区的优势资源开发利用为基础，重视应用基础及技术开发研究，形成了能源、材料、化工、环境工程等多学科间相互渗透、相互交叉、相互依存、相互促进和推动。在太阳能利用技术、传热传质及其强化技术、清洁高效燃烧及节能减排技术等方面开展了卓有成效的科学研究和社会服务，为自治区的经济建设和人才培养做出了显著贡献。学科研究机构依托“内蒙古自治区可再生能源重点实验室”等开展科研工作，学科重视国内外学术交流、科技合作，开展了富有成效的研究，形成了较浓厚的学术氛围，有力地推动了学科的教学和科研工作。目前形成了几个稳定的研究方向：

1.严寒寒冷地区太阳能时空瞬变特性及高效收集转化协同机理及关键技术研究：该研究方向包括太阳能辐射收集、转化过程的高效聚光吸热技术及机理、光电高效转化机理与应用、环境因素引起的太阳能转化过程减损问题、风沙环境下太阳能器件性能及运行维护等智慧除尘技术、极端天气下太阳能器件的安全稳定运维等关键技术研发、太阳能光化学转化机理与技术；

2.热能传递强化及太阳能高效灵活存储科学问题研究：该研究方向包括太阳能膜蒸馏过程及机理、热能迁移强化机理及应用、太阳能中低温储热技术、热能存储材料制备及储热中的传热传质问题等储热机理及应用、光热界面蒸发机理及技术；

3.太阳能中低温利用技术以及多能互补综合利用技术研究：该研究方向包括严寒地区太阳能采暖、制冷、多能互补供暖系统设计研究、“农-光”耦合利用技术、余热利用节能系统、综合能源系统集成优化与应用。

4.燃煤烟气污染物排放控制与资源化：碱式硫酸铝再生法脱硫机理及应用中的关键技术问题。