לימודים לתואר הנדסאי מכונות שואפים להכשיר כוח אדם מקצועי ומיומן, בעל ידע עיוני ומעשי, כלים ומיומנויות שיאפשרו לו להשתלב בתעשיות השונות בהתאם לתחום ההתמחות בו בחר להתמקצע. לשם כך, מציעות המכללות במסגרת לימודי הנדסאים, תכניות לימודים איכותית, רחבות היקף רב תחומיות ויישומיות לתואר הנדסאי מכונות במגוון מסלולי לימודים. לבוגרי הלימודים במכללות השונות יוענק תואר הנדסאי מכונות, מטעם מה"ט והמכללה בה סיימו את לימודיהם.

בין מסלולי הלימודים לתואר הנדסאי מכונות ניתן למצוא את המגמות הבאות: מכטרוניקה – לימודים המתמקדים במכונות אלקטרוניות; רכב – לימודים העוסקים בתעשיית רכבים: תחזוקת הרכב, תיקון הרכב, תעשיית הרכב ועוד; תכנון וייצור ממוחשב – שילוב לימודי מכונות ומערכות ממוחשבות; חומרים פלסטיים – ייצור חומרים פלסטיים בתעשיות הפלסטיקה.

לימודי הנדסאי מכונות מיועדים למתעניינים בתחום המכונות, תפעולם ותחזוקן. בנוסף, לימודי הנדסאי מכונות מתאימים לבעלי ראש מתמטי ולבעלי זיקה למקצועות ריאליים, שכן הלימודים כוללים גם קורסים בתחומים כמו פיזיקה, מתמטיקה וכדומה.

כמו כן, לימודים אלו פונים לאלו אשר רוצים לרכוש השכלה בתחום אך אין באפשרותם לפנות ללימודי תואר ראשון בהנדסת מכונות. קבלה לימודי תואר ראשון דורשת עמידה בתנאי קבלה גבוהים והלימודים נמשכים כארבע שנים. ישנם אנשים שלא יכולים להתחייב ללימודים אלו מפאת תנאי הקבלה הגבוהים או אילוצי זמן. לימודי הנדסאי מכונות נותנים מענה למתעניינים אלו, שכן הלימודים מתפרסים על פני שנתיים עד שלוש שנים ומתקיימים מספר מצומצם של פעמים בשבוע, וכן תנאי הקבלה למסלול נוחים יותר.

תנאי הקבלה ללימודי הנדסאי מכונות דומים לתנאי הקבלה לשאר לימודי ההנדסאים. באופן כללי הדרישה הינה לתעודת בגרות מלאה או לחלופין תעודת בגרות חלקית עם ציון סופי עובר בבחינות הבגרות במקצועות הבאים: מתמטיקה ואנגלית ברמה של 3 יחידות לימוד לפחות, ומקצועות העברית ברמה של 2 יחידות בגרות לפחות. כמו כן, יתקבלו בעלי תעודת גמר המעידה על סיום מכינה טכנולוגית וחתומה על ידי הגורם המוסמך במה"ט, או בוגרי מכינות קדם אקדמאיות בציונים עוברים.

בנוסף, בחלק ממוסדות הלימוד נדרש המועמד גם לעבור ראיון אישי ומבחן התאמה. כמו כן, חשוב לציין כי לעיתים יתאפשרו אפיקי קבלה נוספים ולכן מומלץ לבדוק את תנאי הקבלה מול מזכירות החוג במוסד הלימודים הרלוונטי.

משך לימודי הנדסאי מכונות יכולים להשתנות בין מסלולי הלימודים שמוצעים במוסדות הלימוד השונים. באופן כללי ניתן לומר כי הכשרת ההנדסאים לוקחת בין שנתיים לשלוש שנים, בהתאם למסלול הנבחר על ידי התלמיד. ברוב מוסדות הלימודים קיים מסלול לימודי יום ומסלול לימודי ערב. על פי רוב, מסלול לימודי בוקר נמשך כשנתיים ומונה ארבעה סמסטרים, והלימודים בו מתקיימים חמישה ימים בשבוע. 

מסלול לימודי ערב מיועד בדרך כלל לאנשים שעובדים או בעלי התחייבויות קודמות, אשר אינם יכולים לפנות את יומם לטובת הכשרה זו. לימודים במתכונת ערב מתקיימים מספר ימים מצומצם בשבוע בשעות הערב או/ו בשישי בבוקר. במתכונת זו הלימודים בדרך כלל נמשכים שלוש שנים. 

לימודי הנדסאי מכונות הינם לימודים מרתקים ומאתגרים אשר מציעים מגוון נושאי לימוד והתמחויות שונות. נושאי הלימוד המרכזיים בתחום זה הינם: מתמטיקה, חשמל ואלקטרוניקה, חלקי מכונות, פיזיקה, אנגלית, מערכות תכנון וייצור ממוחשב, אבטחת איכות, רובוטיקה, מערכות ייצור גמישות, תכנות מחשבים, שרטוט בעזרת מחשב ועוד. הלימודים כוללים התמחויות שונות בתחום המכונות.

בין ההתמחויות השונות ניתן למצוא את ההתמחויות הבאות: התמחות בפלסטיקה, התמחות במכטרוניקה, התמחות בתכנון וייצור ממוחשב, אלקטרו-אופטיקה, אנרגיה וכדומה. ההתמחויות תלויות במוסד הלימודים, ולא בכל מקום יש את אותן ההתמחויות. בעקבות כך, מומלץ לברר על תחומי הלימודים השונים מול מזכירות החוג של מוסד הלימודים הספציפי בו מעוניין המועמד ללמוד.

הביקוש להנדסאי מכונות בשוק התעשייה הולך וגובר בהתמדה. פעמים רבות ההנדסאים נדרשים לא פחות מבוגרי תואר ראשון בהנדסת מכונות, בעקבות ההכשרת הפרקטית והספציפית שהם רוכשים. אפשרויות התעסוקה העומדות בפני הבוגרים מגוונות ביותר והם יוכלו להשתלב במגוון תעשיות, כדוגמת: תעשיות הרכב, התעשייה האווירית, צה"ל, תעשיית המזון וחברות חשמל. בין המקומות הקולטים את ההנדסאים ניתן למנות את טבע, חברת החשמל, אינטל, רפאל, משרד הביטחון ותעשיות הייטק גדולות כקטנות.

על מנת שההנדסאי יוכל להציע את עצמו למקומות עבודה, הוא צריך לעבור מבחן ממשלתי. במהלך הלימודים עובדים ומכינים את הסטודנטים לקראת הבחינה, מה שמעלה את הסיכויים להצלחה בה. בנוסף בוגרים מסוימים מקימים עסק פרטי משלהם, ומתקדמים לתפקידי ניהול מגוונים.

בוגרי הנדסאי מכונות אשר מעוניינים להמשיך בלימודיהם ולרכוש השכלה אקדמית, יוכלו להמשיך את הכשרתם לתואר ראשון בהנדסת מכונות או להמשיך לתחומי הנדסה קרובים אחרים. מרבית מוסדות הלימודים המציעים לימודי תואר ראשון מכירים בקורסים הנלמדים במסגרת לימודי ההנדסאים ומעניקים פטורים מקורסים אלו בלימודי התואר.

בנוסף, ישנם מוסדות לימוד נוספים אשר מציעים לימודי השלמה מהנדסאי למהנדס. ההשלמות ניתנות באותו תחום או בתחומים משיקים ומסלולים אלו מצומצמים יותר מלימודי תואר רגילים. לרוב יידרשו המועמדים להציג תעודת הנדסאי עם דרישה לציון ממוצע מסוים. חשוב לציין כי גם אם מוסד להשכלה גבוהה אינו מקיים לימודי השלמה, הוא יכיר בקורסים מסוימים אשר נלמדו במסלול ההנדסאים.