我校机械工程一级学科包括机械电子工程、机械设计及理论、机械制造及其自动化三个二级学科方向。目前的主要研究方向包含流体动力系统、机电系统集成与智能化、摩擦学及其控制技术、先进制造技术、现代设计理论与方法、船机CAD等六个研究方向。
机械电子工程二级学科方向涵盖了流体动力系统、机电系统集成与智能化等研究方向，主要从事油压、水液压、气压等方面相关技术的研究，在国内设有同类研究方向的高校中，知名度较高。在液压多自由度运动模拟平台、水液压元件开发、高压水射流应用、气动元件可靠性等方面取得了丰硕的研究成果。世界最大的气动元件生产商日本SMC株式会社在本学科建立了SMC大连海事大学技术中心。学科成立以来，已成功举办过第四届全国流体传动与控制学术会议、SMC中国大学技术中心学术交流会、第二届全国水液压技术研讨会等国际国内会议。
现代机械设计理论方向，在纳米摩擦学和空泡动力学研究方面成果显著。运用分子动力学模拟的方法阐明了空泡形成、生长与溃灭及温度对空泡动力学特性的影响，对深化空泡动力学特性研究及过流部件的抗空化设计具有重要价值。研发出基于压力调控的微机械装置，可实现表面疏水和超疏水间的可逆变换，为微通道内流体流动的控制提供了有效的手段。
先进制造方向，自主开发了面向复杂机电产品的虚拟装配系统，与大型商业软件相比，运行速度快，实用功能可定制。该系统已经在中国空间技术研究院、中国北方车辆研究所、东方红卫星工程有限公司等单位得到应用。研制的铁基形状记忆合金管接头，耐压密封性可达40MPa，处于国内先进水平，可用于焊接、螺纹等传统连接方式受限的海洋工程装备管道（路）的安装连接和快速原位维修。
