南京航空航天大学机电学院是由原南京航空学院和原南京理工大学机械工程系合并组建而成，是建国初期我国航空航天事业的发祥地之一，在机械工程领域拥有悠久的历史和学科传统。
学院现有力学基础科学系、精密仪器系、航空航天推进系、机械工程系、交通运输工程系、材料科学与工程系、应用数学系、力学与控制工程系、机电工程及自动化系、航空工程试验室等10个系部，同时还拥有一个省部共建的高科技研究中心——国防科技重点实验室新型传动与控制技术研究室。
学院紧紧围绕“建设国际一流高水平工科院校”的目标，大力构建师生共同成长的精英教育体系，深入推进人才培养模式改革，不断打造具有国际竞争力的高层次创新型工科人才培养体系。学院还积极推进“教、研、产、用”深度融合，着力打造特色和优势学科。学院目前拥有1项当选中国工程院院士成果、6项入选“973”重点项目、10项入选“863”计划、1项国家自然科学奖特等奖。同时，学院还积极推动科技成果转移转化和孵化。
南京航空航天大学机电学院秉承南航“求实创新、团结拼搏、追求卓越”的校训，从教学管理、基础建设、科技创新、人才培养、社会服务等方面不断提升自身能力和水平，争期成为国际顶尖的机电工科院校。