机械设计及理论学科由原农业机械设计制造博士点和机械学硕士点于1997年对应调整为机械设计及理论学科。农业机械学科1981年获首批博士点，1994年设立博士后流动站，1987年被评为机械部重点学科，1994年被评为江苏省重点学科，1988年被评为江苏省优秀学科梯队，机械设计及理论学科2001年被评为江苏省重点学科，2006年再次获批“机械设计及理论”江苏省重点学科。

该学科目前由本校农业工程研究院、机械学院机械设计工程系的教师组成。学科包括农业工程研究院、制造业信息化研究中心、智能机械与机器人研究所、图形技术研究所等4个研究机构，并涵盖现代农业装备与技术国家重点实验室培育点、镇江市制造业信息化工程技术研究中心、丹阳眼镜行业协会等。学科现有博导7人，教授16人（其中45岁以下教授9人），副教授20人，具有博士学位人员18人。多年来，该学科注重内涵建设，注重学科的交叉与渗透，已形成特色鲜明且相对稳定的研究方向：工厂化农业及环境控制技术、农业机械设计及理论、计算机辅助机械设计及计算机图形学、系统监测与控制、基于网络的设计及制造、虚拟机械设计及虚拟装配、智能机械与机器人、机构设计与自动化等。这些研究方向紧密结合地方经济建设，为地方经济和行业服务，在科学研究和人才培养等方面做出了重大的成绩。近五年来，本学科已完成纵横项科研课题100多项，总经费2500多万元，其中承担了国家“863”项目、国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目等国家级项目10项，江苏省自然科学基金项目、江苏省工业科技攻关项目、信息产业部项目等省部级项目30多项，多项研究成果达到国内外先进水平，获省部级以上科技进步奖20余项，出版著作、教材30多部，发表论文400多篇，为国家经济建设和社会发展输送了一批高级专门人才。