本系大學部之教育宗旨在配合國防需要，培養現代機電、能源、航空器相關設備與零組件之設計、研發、製造及管理工程之專業人才，使具有擔任國軍武器裝備之研發、製造及維修之能力。本系除傳授學生基本工程學識及相關之專門知識外，並嚴管勤教以養成現代工程領導者應具有的「專業風範」、「人文氣質」、「健全身心」與「領導技能」等特質學能，同時培養學生再進修之潛能，使其深造後可循序進入國防科技研究發展單位參與高性能武器之設計製造及研發，並擔任中級以上之科技領導幹部。
本系大學部的教育目標為：
(1)培養具專能力且能團隊合作的機械與航太工程師
(2)培養具專業能力的基層軍事技勤軍官
(3)培養具終生學習能力的現代公民
碩士班的宗旨在培育機械工程與航太科技領域之高素質科技軍官，為國家培育陸、海、空三軍所需之高素質科技軍官與工程師，落實國防科技的基礎研究與專業教育，以提昇全軍之軍(士)官科技素養及本職學能為使命。
碩士班的教育目標為培養具發展潛能之國軍幹部與民間大專畢業生，使其具備在機械(航太)相關領域之科技研發、生產製造與管理的能力並增進其日後發展機會。