南京航空航天大学机电学院目前下设四个系：设计工程系、机械制造及其自动化系、机械电子工程系、航空宇航制造工程系。机电学院是国内第一批经国务院批准设有博士学位授予权学科的单位，其中机械制造及其自动化、航空宇航制造工程为国家级重点学科，机械工程一级学科为江苏省重点学科，机械设计及理论为江苏省重点学科，多学科交叉构成的先进制造技术学科为江苏省重中之重的学科。
学院建有国家级“难加工材料加工技术国防应用研究中心”、国家级“机械工程实验教学示范中心”、教育部“高效精密加工与装备技术工程研究中心”、江苏省“精密与微细制造技术重点实验室”、江苏省“数字化医疗装备重点实验室”、江苏省“数字化设计制造工程技术中心”，另外，还合作共建了“江苏省物流自动化装备工程技术研究中心”等3个省级工程研究中心。
学院现有长江学者2名，教授52名(含博士生导师39名)，副教授和高级工程师77名，博士后研究人员10余名。学院在学科建设、人才培养、科学研究等方面取得了显著成绩，曾获江苏省“优秀学术梯队”，航空航天部“研究生教育先进集体”等称号，有20余人次获“全国先进工作者”、“全国三八红旗手”、“全国模范教师”、“全国优秀教师”、“中国青年科技奖”、“教育部高校青年教师奖”等国家、部、省级表彰，2人受聘为教育部长江学者特聘教授，4人入选国家百千万人才工程，20人入选省、部级人才工程。近年来，获得国家级科技发明奖1项、科技进步奖5项，部省级科技进步奖30余项，国家级教学成果奖4项，省部级教学优秀成果奖10项。
