本科教学强调通识与专业教育相结合，突出航空航天特色，形成了以机为主、机电信融合的教学体系。机械工程专业于2006年国内率先通过“工程教育专业认证”,获首批“国家级特色专业”（2008）、“卓越工程师教育培养计划”（2011）、“国家级一流专业建设点”认定（2019）。近10年来，获工信部研究型教学团队、首都“教育先锋”先进集体、北京市教学成果二等奖等奖励多项。《工程图学》被评为国家级精品课与精品资源共享课程，《机械设计》、《机械原理》等被评为北京市精品或优质课程。机械工程专业以培养系统总师级人才为目标，构建了设计、制造、材热、测控、软件、系统6大核心课程群，以及飞行器制造、智能制造、机器人、微纳制造4个特色模块。机器人工程、智能制造工程和工业设计专业以培养高精尖特色与紧缺人才为目标，重在创新/创业能力的培养。与首尔大学、香港科技大学合作创建“全球产品开发(GPD)综合实践课程”；与美国加州大学伯克利分校等知名大学开展“暑期学校”计划，打造特色暑期小学期。本科生参与国际学术交流比例超过40%。学生综合素质与创新能力培养成效显著，近五年，国际各类竞赛获奖20余项。本科生就业率超过99%，约70%的毕业生继续在国内外知名大学和研究机构深造，其中年均出国深造比例超过20%。