动力工程及工程热物理学科依托“煤电污染物控制与资源化利用”山西省重点实验室、省级“先进制造技术”重点实验室、机械基础省级示范性实验教学中心、省级机械工程研究生教育创新中心，于1998年获批动力机械及工程硕士授权学科点，2011年获批动力工程及工程热物理一级硕士学位授权点。学科主要包括动力机械及工程、流体机械及工程、热能工程及化工过程机械四个二级学科。目前学科团队拥有博士生导师4名，硕士生导师11名，近两年共承担省部级以上纵向项目16项，其中国家级基金项目3项，省部级基金项目5项，承担重点实验室基金及企业横向项目18项，项目到款总经费300余万元。近两年发表论文50余篇，其中SCI收录10篇，EI收录12篇，授权发明专利29个，出版专著5部，教材1部。（学科近5年发表SCI收录论文30余篇，EI收录论文40余篇）学科坚持基础研究与工程应用研究并重，在动力机械结构疲劳寿命预测与抗疲劳设计、动力机械热负荷与热强度、多相流、微尺度流动及传热、计算流体力学等领域已形成鲜明特色。本学科在校内设有发动机综合性能实验室、流体传热实验室、燃烧污染物控制及低品位余热高效利用实验室、车辆与动力工程实训中心等。校外与中国北方发动机研究所合作建设了高增压技术国防重点实验室基地、“大同天力增压器有限公司”省级工程创新中心基地等。学科与国内外相关院校及科研院所建立了密切的产学研合作关系，毕业生深受国内高校、科研院所等企事业用人单位的好评。 

车辆工程学科是机械工程一级学科下设的二级学科，2003年获得硕士学位授予权。本学科由中北大学和内蒙古车辆设计研究院共同建设。现有硕士生导师8人，教授5人，副教授及高级工程师10人，具有博士学位6人，博士后2人。本学科建有车辆零部件试验、车辆动力传动、车辆结构强度、车辆动态总体仿真、车辆电子、振动测试等专业试验室，拥有多种（套）国内外先进的测试设备，可用于车辆的基础和实用技术研究。本学科的研究对象是汽车、拖拉机、军用车辆及工程车辆等陆上移动机械的理论、设计与技术问题。本学科在机械学科的基础上拓宽和发展，涉及自动控制、电子学、计算机与信息技术、材料、工业设计及管理等学科，具有多学科交叉的特点。本学科的发展能促进和带动相关学科的发展，并能促进新兴学科的诞生，是一门涵盖多种高新技术领域的综合性学科。近年来，已取得5项省部级科研成果奖，并在国内外重要学术期刊发表论文80余篇，在国际和国内学术会议发表学术论文36篇，其中被SCI、EI、ISTP收录27篇。已形成了车辆结构分析与动态仿真、车辆振动及噪声控制技术、车辆电子与信息技术、车辆总体系统设计技术等稳定的学科研究方向。目前承担有20余项国家级和省部级科研项目，具有良好的科研条件和充足的科研经费支持。