استانداردهای تعیین شده توسط انجمن اعتباردهی هر کشور برای ایجاد یکنواختی در مواد موضوعی اساسی، ارتقای شایستگی در میان مهندسان فارغ التحصیل و حفظ اعتماد به حرفه مهندسی به عنوان یک کل در نظر گرفته شده است. برای مثال، برنامه های مهندسی در ایالات متحده توسط ABET مورد نیاز است تا نشان دهد که دانشجویان آنها می توانند "در هر دو حوزه سیستم های حرارتی و مکانیکی به طور حرفه ای کار کنند." دانشگاه ها و مؤسسات فناوری اغلب چندین موضوع را در یک کلاس واحد ترکیب می کنند یا یک موضوع را به چندین کلاس تقسیم می کنند، بسته به دانشکده در دسترس و حوزه (های) اصلی دانشگاه.
موضوعات اساسی مورد نیاز برای مهندسی مکانیک معمولاً عبارتند از:
ریاضیات (به ویژه، حساب دیفرانسیل و انتگرال، معادلات دیفرانسیل، و جبر خطی)
علوم پایه فیزیکی (از جمله فیزیک و شیمی)
استاتیک و دینامیک
مقاومت مصالح و مکانیک جامدات
مهندسی مواد، کامپوزیت ها
ترمودینامیک، انتقال حرارت، تبدیل انرژی و HVAC
سوخت، احتراق، موتور احتراق داخلی
مکانیک سیالات (شامل استاتیک سیالات و دینامیک سیالات)
مکانیزم و طراحی ماشین (شامل سینماتیک و دینامیک)
ابزار دقیق و اندازه گیری
مهندسی ساخت، فناوری یا فرآیندها
ارتعاش، تئوری کنترل و مهندسی کنترل
هیدرولیک و پنوماتیک
مکاترونیک و رباتیک
طراحی مهندسی و طراحی محصول
پیش نویس، طراحی به کمک رایانه (CAD) و تولید به کمک رایانه (CAM)[
همچنین از مهندسان مکانیک انتظار می‌رود که مفاهیم پایه از شیمی، فیزیک، تریبولوژی، مهندسی شیمی، مهندسی عمران و مهندسی برق را درک کرده و قادر به اعمال آن باشند. همه برنامه های مهندسی مکانیک شامل چندین ترم از کلاس های ریاضی از جمله حساب دیفرانسیل و انتگرال، و مفاهیم پیشرفته ریاضی از جمله معادلات دیفرانسیل، معادلات دیفرانسیل جزئی، جبر خطی، جبر انتزاعی، و هندسه دیفرانسیل و غیره است.
علاوه بر برنامه درسی اصلی مهندسی مکانیک، بسیاری از برنامه‌های مهندسی مکانیک برنامه‌ها و کلاس‌های تخصصی‌تری مانند سیستم‌های کنترل، رباتیک، حمل‌ونقل و تدارکات، برودتی، فناوری سوخت، مهندسی خودرو، بیومکانیک، ارتعاش، اپتیک و غیره را ارائه می‌دهند. بخش برای این موضوعات وجود ندارد.[36]
اکثر برنامه های مهندسی مکانیک نیز به مقادیر متفاوتی از تحقیقات یا پروژه های اجتماعی برای به دست آوردن تجربه حل مسئله عملی نیاز دارند. در ایالات متحده معمول است که دانشجویان مهندسی مکانیک یک یا چند دوره کارآموزی را در حین تحصیل بگذرانند، اگرچه این معمولاً توسط دانشگاه اجباری نیست. آموزش مشارکتی گزینه دیگری است. تحقیقات مهارت‌های کاری آینده[37]، بر مؤلفه‌های مطالعه‌ای که خلاقیت و نوآوری دانش‌آموز را تغذیه می‌کند، تقاضا می‌کند.[38]
وظایف کاری
مهندسان مکانیک به تحقیق، طراحی، توسعه، ساخت و آزمایش دستگاه‌های مکانیکی و حرارتی، از جمله ابزار، موتورها و ماشین‌ها می‌پردازند.
مهندسان مکانیک معمولاً کارهای زیر را انجام می دهند:
مشکلات را تجزیه و تحلیل کنید تا ببینید چگونه دستگاه های مکانیکی و حرارتی ممکن است به حل مشکل کمک کنند.
طراحی یا طراحی مجدد دستگاه های مکانیکی و حرارتی با استفاده از تحلیل و طراحی به کمک کامپیوتر.
نمونه‌های اولیه دستگاه‌هایی را که طراحی می‌کنند، توسعه داده و آزمایش کنید.
نتایج آزمایش را تجزیه و تحلیل کنید و در صورت نیاز طرح را تغییر دهید.
بر فرآیند ساخت دستگاه نظارت کنید.
تیمی از متخصصان در زمینه‌های تخصصی مانند طراحی و طراحی مکانیکی، نمونه‌سازی اولیه، چاپ سه بعدی یا/و متخصصان ماشین‌های CNC را مدیریت کنید.
مهندسان مکانیک بر ساخت بسیاری از محصولات از تجهیزات پزشکی گرفته تا باتری‌های جدید نظارت می‌کنند. آنها همچنین ماشین‌های تولید برق مانند ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای احتراق داخلی، و توربین‌های بخار و گاز و همچنین ماشین‌های برق مصرفی مانند سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع را طراحی می‌کنند.
مانند سایر مهندسان، مهندسان مکانیک از رایانه ها برای کمک به ایجاد و تجزیه و تحلیل طرح ها، اجرای شبیه سازی ها و آزمایش نحوه عملکرد یک ماشین استفاده می کنند.