热能工程学科主要研究燃料燃烧、能量传递转换与利用及其对环境影响的原理、方法和相关设备的设计、运行、控制等。该学科设有燃料的燃烧及气化；清洁燃挠及环境污染控制；多相流动及其传热特性；工业加热炉技术；能量转换与利用新技术；热力设备与系统的自动化技术、仿真技术与现代热工测试技术；新能源的开发利用技术；热力设备及大型回转机械的运行及安全；热力系统的技术经济性及系统优化等研究方向。

该学科培养具有热能工程学科基础理论和技术；能开展本学科的科研与应用开发工作；了解学科的进展、动向和发展前沿；具有从事热能工程领域的科学研究能力，能熟练运用计算机，掌握先进测试技术；掌握一门外国语；具有从事科学研究、教学和独立担负专门技术工作能力的热能工程高级专门人才。