本专业（含内燃机和热能工程两个方向）是我国首批建立的博士学位和硕士学位授权单位，最早设立了“工程热物理及动力工程”学科博士后流动站，并被列为“211工程”首批建设单位，建立了我国内燃机行业唯一的国家重点实验室“内燃机燃烧学国家重点实验室”。其中以内燃机工程为研究方向的“动力机械与工程”学科是国家重点学科，“热能工程”学科为天津市重点学科。该专业拥有一支高水平师资队伍，共有教授25人，副教授9人，具有博士学位的教师33人。本专业的培养目标是：培养具有热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程及能源的利用与转换领域的基础知识，能在国民经济各部门从事动力机械（如汽车发动机、流体机械、水利机械）和动力工程（如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程）的设计、制造、运行、管理、研究、开发、营销等方面的高级工程技术人才。
本专业的内燃机方向侧重于以内燃机为主要特征的，动力机械方面的高级工程技术人才的培养。在大学四年的学习中，除了学习机电类的技术基础课及工程热力学、传热学、流体力学等专业基础课外，还学习热能与动力机械基础、汽车发动机（内燃机）原理、热能与动力机械制造工艺学、动力机械测试技术、节能与环境、汽车发动机电子控制技术、动力机械振动与噪声等专业骨干课程。并且积极为学生开辟第二课堂，开放实验室，使学生在专业知识、工作能力和综合素质得以进一步提高。近几年来，毕业生的分配主要去向有汽车公司、摩托公司、汽车发动机公司、造船厂、设计院、研究所及高校等大型企事业单位。还有部分学生留校继续学习，攻读硕士学位。本专业的教师在完成教学任务之外，还从事大量的科研工作，并吸收高年级本科生和研究生参加。主要研究方向有：内燃机高效低污染燃烧过程；内燃机电子控制技术；内燃机振动与噪声；内燃机代用燃料；内燃机现代设计技术；激光在工程热物理中应用等。承担了多项国家级公关项目、863项目、973项目、国家自然科学基金和各部委基础项目，同时承担许多企业委托科研项目和技术开发工作。许多科研成果达到国际先进水平，同时带动了教学水平的提高。
热能工程专业的学生在校期间所学课程包括人文与社会科学类课，公共基础课，机械类基础课（如制图、力学、金属材料等），电工电子与计算机类基础课（电工基础、电子技术、微机应用、软件基础、CAD等），热工基础课（如传热学、热力学、燃烧学、流体力学、热工仪表与测量等）；专业课和选修课有：热交换原理与技术，热工系统优化设计，热工过程自动控制、热能动力系统与装置、制冷空调技术、动力机械、锅炉原理、供热工程、热力发电厂、太阳能工程、干燥原理与技术等。培养方案体现了拓宽专业口径与保持特色的统一，课程建设则强化了工程意识、计算机应用和自动控制，保证了人才培养的高素质。毕业生可分配到制冷与空调业、能源动力业及所有涉及能源利用过程的企事业单位及相应的主管部门、设计院、研究所等从事技术与管理工作，多年来毕业生始终受到用人单位欢迎。教师在完成人才培养任务的同时，还承担大量的科研工作，并吸收本科生和研究生参加。主要科研方向有：应用热力学理论与技术、传热传质理论与技术、工质热物性、节能技术、干燥技术、地热能利用、太阳能利用等。许多科研成果达到国际先进水平。另外，还与许多生产单位建立合作关系，加强实践环节。所有这些既带动了教学水平的提高，也为学生提供接触本专业先进技术的机会。
热能与动力工程专业拥有高水平的师资队伍，有设备先进的实验室、大型计算机房和图书资料室，为学生提供良好的学习条件。
