轮机工程学科起源于晚清邮传部南洋公学的船政科，至今已有一百多年的历史。
经过80多年的发展，1984年获得轮机工程硕士学位点授予权，2006年获得博士点授予权，2007年成为上海市教委重点学科。目前有1个二级学科博士点（轮机工程），2个一级学科硕士点（船舶与海洋工程、动力工程及工程热物理），5个二级学科硕士点（轮机工程、船舶与海洋结构物设计制造、动力机械及工程、热能工程、制冷与低温工程），1个工程硕士点（船舶与海洋工程）。拥有交通部重点实验室（航运技术与控制工程交通行业重点实验室）和教育部工程研究中心（航运仿真技术），相关学科群和相关实验室群结构完备。
本学科实验设备齐全，有船舶主机、船舶辅机、船舶电气及自动化、冷藏箱运输、制冷空调、船舶舵机、船舶锅炉、轮机模拟器、船舶水池等常规实验室，还有教育部工程研究中心——航运仿真技术，已建成国内第一个大型二冲程船舶柴油主机自动化机舱。在规模和设备先进程度上均处于国内领先水平，并能为交通信息与控制，载运工具运用工程、动力机械与工程等学科提供从事科学研究的实验条件。
本学科科研经费充足，近五年完成科研项目近150项，科研经费达到5400多万元，其中国家级项目6项，省市部委级项目14项，企事业单位委托项目122项，先后为军队和军事院校以及航海院校开发了多套轮机模拟训练系统，为中国远洋公司、中国海运集团等国家大型航运企业提供技术支持和技术服务；发表学术论文170余篇，其中SCI、EI和ISTP收录80篇，出版着作10余部。另外，获军队科技进步奖1项，省部级奖项14项，发明专利100余项。
本学科现有教授11人，副教授14人，博士14人，“学术带头人—中青年骨干—教研骨干后备力量”的动态发展结构体系初具形成。