Кафедра машинобудівних технологій та інженерії є лідером у проведенні наукових досліджень, орієнтованих на вирішення сучасних викликів машинобудування. Основна увага приділяється вдосконаленню технологічних процесів, розробці інноваційних методів обробки матеріалів та підвищенню міцності композитних і металевих конструкцій. Особливо актуальними є дослідження, що спрямовані на підвищення зносостійкості металоконструкцій і зменшення енергоспоживання завдяки конструктивним змінам та впровадженню нових матеріалів. Наукова робота кафедри підтримується активною співпрацею з провідними підприємствами та інженерними організаціями, що дозволяє швидко інтегрувати наукові розробки у виробництво.

В рамках наукової діяльності на кафедрі функціонують сучасні лабораторії, де виконуються фундаментальні й прикладні дослідження. До основних наукових тем відносяться вивчення міцності композитних матеріалів, удосконалення процесів абразивної обробки, дослідження теплофізичних процесів обробки матеріалів, а також розробка інструментальних матеріалів. Окрім цього, кафедра проводить роботи з оптимізації технологій зварювання, що спрямовані на підвищення ресурсу металевих конструкцій, особливо у відповідальних галузях, таких як авіація, суднобудування та енергетика.

Кафедра активно підтримує молодих науковців, залучаючи їх до участі у міжнародних конференціях та публікаціях у наукових виданнях, таких як Scopus і Web of Science. Це дозволяє не лише популяризувати наукові досягнення, але й підвищити рівень знань та навичок молодих фахівців. Співпраця з промисловими підприємствами створює унікальні можливості для практичного застосування наукових розробок, що робить кафедру важливим центром інновацій у машинобудуванні.