机车车辆工程学院前身为机车车辆系，是大连交通大学成立最早的系所之一，为突出大连交通大学在传统优势学科的地位，扩大学校在轨道交通装备制造行业的影响力，学校整合原交通运输工程学院和动车运用与维护工程学院相关的系、实验中心和专业组建了机车车辆工程学院。学院下设车辆工程系、载运工程系、仪器科学与技术系和轨道车辆实验中心等4个教学单位。

学院设有车辆工程、测控技术与仪器、测控技术与仪器+软件工程3个本科专业，毕业生就业主要分布在中国国家铁路集团有限公司所属18个铁路局集团公司、中国中车股份有限公司所属46家全资及控股子公司、中国中铁等大型央企，各地方铁路、城市轨道交通、地铁相关行业国企。

学院具有车辆工程二级学科博士学位授予权；车辆工程、载运工具运用工程2个二级学科硕士学位授予权；同时拥有车辆工程和仪器仪表工程2个领域工程硕士学位的授予权。

车辆工程专业是国家级一流本科专业建设点、工程教育认证通过专业、国家级本科教学工程综合改革试点专业、国家第一类特色专业、辽宁省重点学科、省级示范性专业，在辽宁省本科专业评估中排名第一。

测控技术与仪器专业为国家级一流本科专业建设点、工程教育认证通过专业、辽宁省普通高等学校本科综合改革试点专业，为铁路总公司认可的主专业。

学院拥有中国铁路北京局集团有限公司、中国铁路沈阳局集团有限公司、中车大连机车车辆有限公司、吉林铁道职业技术学院、株洲电力机车研究所等多个实践教学基地；拥有转向架实验室、柴油机实验室、轨道车辆制动实验室、轨道车辆综合实验室、虚拟仪器实验室、大工计控可编程控制技术实验室等16个专业实验室。分别与大连地铁集团、大连机车研究所和英特工程仿真技术（大连）有限公司研究生联合培养基地获批省级研究生联合培养基地；与相关企业联合建立了“现代轨道交通研究院”、“大连交通运输装备及配套产品技术研究中心”及“虚拟技术研究中心”。在虚拟装配与维修、结构碰撞及吸能优化、内燃机结构强度分析、高速重载列车车钩缓冲、列车空气制动系统、轨道交通等多个领域形成了特色和优势。

近年来学院取得了一批科研成果，承担了包括国际科技合作、国家科技支撑、铁道部科研开发、国家自然科学基金等国家、省部和与企业合作350余项。获国家科技进步二等奖1项、省部级二等奖2项。学院一贯重视突出交通特色的学科专业建设，将科研成果融于教学，获批1项国家新工科项目，17门省级一流课程，积极促进提高教学质量和教学水平。