動力工程及工程熱物理主要學科方向有熱力循環理論與系統仿真、熱流體力學與葉輪機械、內燃機燃燒與排放控制、汽車動力總成與控制、工程熱物理、制冷空調中的能源利用、低溫系統流動傳熱、煤的多相流燃燒熱物理等。注重與化工、生物、信息、環境等學科的交叉與結合，發展學科新生長點，包括燃料電池與燃氣輪機聯合發電、石油替代途徑與新能源汽車、太陽能熱利用與建筑節能、納/微系統輸送和溫控、生物質氣化發電、光催化制氫和電動汽車多能源動力控制系統等。

　　發動機節能減排新技術;發動機性能數字式開發技術;發動機先進燃燒系統開發技術;發動機電控標定技術;發動機CAE技術;發動機總成與傳動裝置的優化匹配;熱動力設備燃燒、排放污染及控制;熱動力設備及過程檢測、仿真與優化;制冷與空調設備新技術;強化傳熱理論方法及關鍵技術;熱動力設備CAE技術;熱動力設備及過程的智能控制與智能故障診斷;新能源及節能技術;熱工過程智能信息融合處理方法;熱工過程智能信息融合處理方法;能源系統工程及能源經濟。