机械制造及其自动化学科是研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制造模式的学科。本学科是西安石油大学历史较久的特色学科，于1991年获得硕士学位授予权，以服务石油装备制造为特色，尤其在石油装备各种特殊材料的深孔成型理论与技术研究领域取得了一系列研究成果。拥有多台最新数字加工机床，已形成机械现代难加工技术与控制、精密加工与检测技术、计算机辅助制造与控制、机械制造中的检测与诊断等4个稳定的研究方向。