本学科创建于1951 年，是新中国首个以纺织机械为特色的机械工程学科, 1981年纺织机械获国家首批博士学位授予权，2007 年“机械设计及理论”入选国家重点（培育）学科，2010 年获“机械工程”一级学科博士点授予权，2012 年“机械工程”获批上海高校一流学科，2019 年“机械工程专业”入选国家一流本科专业建设点，2020 年获批“机械”类别专业博士学位授予权，2021年“工业设计专业”入选国家级一流本科专业建设点。现建有纺织装备教育部工程研究中心等省部级学科科研基地。开创了高端纺织机械与系统学科方向，引领了中国高端纺织装备产业技术的发展。
经过70年的发展，本学科现有高端与特种纺织装备及系统、机电智能检测与控制、先进成型技术与高性能制造、纺织智能制造与机器人技术、微纳机电系统、工业设计与服务设计等六大学科方向，形成了共生共荣的学科建设格局。
本学科以服务国家重大战略需求和区域经济发展为宗旨，立足纺机优势特色，形成了以周勤之院士领衔，由国家百千万人才、教育部创新团队、国家自然基金委海外优青学者、中国纺织学术带头人、上海领军人才、上海市优秀学科带头人等组成的高水平学科队伍。
近五年来，本学科依托纺织装备教育部技术中心等相关国家及省部级平台，在高端与特种纺织装备、纺织装备智能检测与控制、纺织关重专件、纺织智能化工厂与机器人等方向聚焦纺织行业共性关键技术难题，开展了系列自主研究与产业化。攻克了高性能编织物特种编织技术与装备及其产业化、高档经编机槽针关键件国产化、化纤长丝连续生产在线智能监测、产业用纺织品三维织造生产技术、纺织智能工厂与机器人应用关键技术集成应用等行业或产业瓶颈技术问题，为中国高端纺织产业提供强有力的技术保障，有力推动了行业发展与产业升级。先后获国家科技进步二等奖3项，中国纺织工业联合会科技成果一等奖、教育部科技进步二等奖、上海市科技进步二等奖等若干奖项。
本学科始终坚持“立德树人”根本目标，围绕学科为主线引领一流人才培养。以“本硕博”一体化人才培养为目标，从理论教学、课外科技创新竞赛、工程实践、科技前沿、实习实验实训、国际交流与合作等方面对学生进行立体化全方位培养。建立了一批校企联合培养全产业实践基地，持续完善专业学位研究生高质量人才培养模式，培养一流创新能力高层次人才。近五年，作为教育部纺织类教指委纺织装备分委会主任委员单位，推动了我国纺织类高校机械工程学科的教学改革。先后获国家教学成果二等奖、上海市教学成果奖一等奖、中国纺织工业联合会纺织教育教学成果奖一等奖等。
历经70载，本学科先后培养了原纺织工业部副部长刘珩、许坤元，中国工程院院士李培根，加拿大工程院院士张丹、章文俊，全国妇联原副主席谭茀芸，民建中央原副主席黄关从，内蒙古自治区常委杨伟东，中国华建董事长何志平，中信华夏基金董事长杨明辉，长三角投资(上海)有限公司董事长池洪等等一批活跃在各行各业的杰出校友。