华中科技大学机械专业的课程设置涵盖了多个方面，主要包括以下几类：
基础课程
工程力学
机械设计基础
电工与电子技术
微型计算机原理及应用
机械工程材料
制造技术基础
专业核心课程
机械设计
机械制造基础
材料力学
工程力学
控制理论
测试技术
选修课程
机器人技术
智能制造
数控技术
现代设计方法
流体传动与控制
机械电子工程
跨学科课程
电动汽车技术
MEMS（微机电系统）
IC（集成电路）装备
机器人学
实践课程
工程测试与信号分析
加工过程计算机控制
数控技术
机电一体化工程实验
其他课程
数学与英语（高等数学、线性代数、概率论与数理统计、英语等）
政治科目（中国近现代史纲要、马克思主义基本原理概论等）
新能源技术
应用写作学
法律基础
工程应用几何学
现代控制工程
计算机集成制造系统
AutoCAD及应用
机械测量技术
控制工程基础
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）
数控机床
机械制造工程学
该专业的培养目标是使学生具备科学、工程和人文素养，掌握机械设计制造的基础知识，并具有研究应用能力、工程实践能力、团队协作能力、创新意识和国际视野。此外，机械设计制造及其自动化专业还设有智能制造方向、机器人方向和先进电子制造方向。