该专业下设5个专业方向：热能工程、热力发动机、流体机械及工程、空调与制冷、大气环境污染控制工程。
热能与动力工程专业的主干课程为：机械类、电学类课程以及计算机组成技术、微机接口、高级语言程序设计、工程热力学、传热学、工程流体力学、燃烧学、锅炉设计和计算、压力容器强度、透平机械原理、透平强度与振动、透平自动调节、液力传动、叶片式流体机械、空调工程、制冷工程、大气污染控制工程等。
热能工程专业方向：热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科，它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科，具有硕士、博士学位授予权。
热力发动机专业方向：热力发动机主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才。本专业方向对应动力机械及工程学科，具有硕士、博士学位授予权。
流体机械及流体动力工程专业方向：主要研究流体机械及其工作系统自动化，在水电水利、机械制造、交通运输、石油化工、工程机械、食品纺织、航天航空、舰船武备乃至市政设施、工民建筑等部门都有广泛的应用。该专业方向以流体机械及各类流体动力系统的设计、运行和自动化管理、控制理论及工程应用为侧重，培养从事叶片泵、风机、液力、流体传动及控制方面的研究、设计、制造、运行及产品开发的高级工程技术人才。本专业方向对应流体机械及工程学科，具有硕士学位授予权。
空调与制冷专业方向：主要研究制冷与低温技术。它广泛应用于能源、航天、航空、汽车、石油化工、食品与药品的生产、医疗设备与空调制冷设备的生产等领域。本专业方向培养从事空调制冷工程与设备的设计、运行管理、产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应制冷及低温工程学科，具有硕士、博士学位授予权。
大气环境污染控制工程专业方向：主要研究大气环境保护理论和技术，应用于能源、动力、化工、冶金、市政等领域的大气环境保护事业。该培养专业方向从事大气环境保护理论和技术研究和开发及从事环境管理和规划的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科和环境工程学科，具有硕士、博士学位授予权。
热能与动力工程专业的主干课程为：机械类、电学类课程以及计算机组成技术、微机接口、高级语言程序设计、工程热力学、传热学、工程流体力学、燃烧学、锅炉设计和计算、压力容器强度、透平机械原理、液力传动、叶片式流体机械、空调工程、制冷工程、大气污染控制工程等。
热能工程专业方向：热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的科学，它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科，有硕士、博士学位授予权。
热力发动机专业方向：热力发动机主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才。本专业方向对应动力机械及工程学科，有硕士、博士学位授予权。
流体机械及流体动力工程专业方向：主要研究流体机械及其工作系统自动化，在水电水利、机械制造、交通运输、石油化工、工程机械、食品纺织、航天航空、舰船武备乃至市政设施、工民建筑等部门都有广泛的应用。该专业方向以流体机械及各类流体动力系统的设计、运行和自动化管理、控制理论及工程应用为侧重，培养从事叶片泵、风机、流体传动控制及其系统的自动化方面的研究、设计、制造、运行、产品开发的高级工程技术人才。本专业方向对应流体机械及工程学科，有硕士学位授予权。
空调与制冷专业方向：主要研究制冷与低温技术。它广泛应用于航天、航空、汽车、石油化工、食品与药品的生产、医疗设备与空调制冷设备的生产等领域。本专业方向培养从事空调制冷工程与设备的设计、运行管理、产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应制冷及低温工程学科，有硕士、博士学位授予权。