吉林大学机械与航空航天工程学院的前身是长春汽车拖拉机学院机械制造系,于1955年由交通大学、华中工学院和山东工学院等十几所高等院校支援创建,同年在全国首批招收研究生。1997年12月,吉林工业大学机械工程系、工程机械系合并,整合农机工程学院的农机工程系、实验室及“机械设计及制造”专业,组建机械科学与工程学院。2000年,原吉林大学、长春科技大学、长春邮电学院相关专业以及原吉林工业大学力学系整体并入,成立吉林大学机械科学与工程学院。2018年6月,在机械科学与工程学院的基础上,成立机械与航空航天工程学院。2018年1月,吉林大学工程训练中心划归学院管理;11月,吉林大学链传动研究所依托学院统筹管理。
学院的机械工程学科于2007年被遴选为一级学科国家重点学科。2017年,整合学院资源统筹建设的机械电子工程学科被遴选为国家国防特色学科。在国家“双一流”建设中,以机械工程作为牵头学科的机械与仿生工程学科群,被教育部批准为吉林大学重点建设的一流学科群。在全国第四轮学科评估中,机械工程学科评估结果为A-;在第五轮学科评估中,又取得了新突破。所在的工程学ESI排名进入全球前1‰。
学院打造形成了“人才培养质量高,科技创新能力强,富有理想信念、道德情操、仁爱之心、扎实学识、工学精神”的高素质师资队伍。