動力工程及工程熱物理學科是甘肅省的重點學科，始于建校伊始設立的“內燃機車”專業，經過數十年的建設和發展，已經擁有一批先進的科研儀器設備，教學科研條件得到明顯改善，師資隊伍不斷壯大，已形成一支結構合理的學術梯隊，具有動力工程及工程熱物理一級學科碩士學位授予權。
 動力工程及工程熱物理學科主要從事熱流體科學基礎理論及其工程應用的研究。主要以工程領域內的熱工設備、熱力系統、高速列車中涉及的熱工學問題為研究對象，依托“鐵道車輛熱工教育部重點實驗室”，在強化對流傳熱基礎理論及應用、鐵道車輛節能高效換熱設備、列車空氣調節及噪聲控制、列車空氣動力學、新能源與工業余熱利用等方面具有堅實的理論基礎和實踐經驗。在工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程5個二級學科內開展了系統的研究工作。
 本學科在強化對流傳熱基礎理論及應用、鐵道車輛節能高效換熱設備等方面取得豐碩成果，項目“對流傳熱傳質的渦強化和磁化力抑制”主要研究通過渦產生器產生的二次流和磁化力特殊手段對對流傳熱傳質過程有效控制的方法，成果獲2011年甘肅省自然科學一等獎。項目“縱向渦產生器管翅式換熱器”發明了在翅片上布置縱向渦產生器增強翅片側二次流強度，進而強化翅片表面傳熱的多種翅片結構，建立了所發明翅片結構的核心關聯式，形成了管翅式換熱器翅片側二次流強化傳熱技術，并將其成功應用于管翅式換熱器設計，實現了產業化，成果在2014年通過甘肅省科學技術成果鑒定達到國際先進水平。 項目“二次流強度與對流傳熱關系及其在換熱器中的應用” 成果榮獲2018年甘肅省科技進步一等獎。