北京大学工学院是北京大学的二级学院。

1910年3月，北京大学组织了工学院（当时称工科分科大学），下设土木、矿冶两个系（当时称门）。

1916年，北大工学院经过停办、再建、扩大。

1952年已培养了近5000名学生；其后工学院的师生中陆续有23人（教师12人、毕业生11人）被评为中国科学院院士、中国工程院院士。1952年全国院系调整，北大工学院的机械、电机、土木、建筑四个系合并到清华大学，化工系合并到天津大学；北京大学工学院建制取消。同年，在院系体制改革中，北京大学数学力学系的力学专业应制成立。它是中国第一个力学专业。经过力学系前辈们倡导确立了力学专业的办学方向、力学人才的培养模式；培育了强调基础理论、重视实验研究、理论联系实际等优良学风；并开拓了湍流研究的学术方向。

1969年10月，北京大学校方为了响应当时“三线建设”规划的需要，将北京大学数学力学系力学专业与技术物理系、无线电系一起迁到陕西汉中地区。

1972年，北京大学汉中分校（653分校）力学系成立。

1978年，北京大学汉中分校迁回北京，原校舍由陕西汉中工学院接管。

1979年3月24日，北京大学力学系成立。

1995年力学系更名为力学与工程科学系。

2005年6月，北大重新组建了工学院。成立了能源与资源工程系、生物医学工程系、先进材料与纳米技术系和工业工程与管理系。

2006年3月，北京大学力学与工程科学系整体并入北京大学工学院，并改名为力学与空天技术系。同年，北京大学工学院材料科学与工程系，原名为先进材料与纳米技术系。

2007，材料科学与工程系开始招收“先进材料与力学”学科博士。

2010年，工学院成立航空航天工程系。

2011年，先进材料与纳米技术系更改为材料科学与工程系。

2020年4月，工学院成立先进制造与机器人系，段慧玲兼任系主任，喻俊志、王勇任副系主任。

2021年6月，北京大学工学院与青岛海洋科学与技术国家实验室签署合作协议，决定成立“海洋流体力学与工程”联合实验室，建立双方全面战略合作关系。

院长：段慧玲

副院长：刘谋斌、陈正、王启宁、杨越、张通

书记：宋洁

副书记：陈威

北京大学工学院有正式教师107人，其中有院士12名，国家杰出青年基金获得者等50余人，并有国家自然科学基金“创新群体”3支，教育部“创新群体”2支。

北京大学工学院设有理论与应用力学、工程结构分析、能源与资源工程、航空航天工程、生物医学工程和材料科学与工程、机器人工程7个本科专业。

材料科学与工程系

材料科学与工程系结合北京大学自身的学科优势和互补性，在传统材料科学与工程学科基础上，将信息技术运用到教学实践中，将化学、物理等基础学科与材料制备、加工、检测、应用等密切相关的力学、纳米科学、技术和工程融为一体。

工业工程与管理系

北京大学工学院工业工程与管理系成立于2005年。作为重建的工学院的重要组成部分，工业工程与管理系从建系之初便承担着研究与推广国际前沿的工业工程与管理科学领域的理论和技术的重大使命，致力于解决我国在经济发展与社会转型中出现的工程管理、系统优化等领域的问题。

航空航天工程系

北京大学工学院航空航天工程系成立于2010年5月，它是在2008年成立的航空航天工程专业基础上，整合相关资源而成立的教学科研机构。这是北京大学为适应国家航空航天事业高速发展的需求，发挥北京大学在基础科学研究方面的资源，为航空航天及相关领域培养和输送具有坚实基础和宽广视野的高素质人才而做出的重大举措。

力学与工程科学系

北京大学工学院力学与工程科学系的前身是北京大学数学力学系力学专业，由著名科学家周培源教授创立于1952年，是新中国的第一个力学专业。经过几代人的艰苦创业、辛勤耕耘，力学与工程科学系在教学、科研和基础建设等各方面取得了很大发展。

能源与资源工程系

为服务国家重大战略、顺应国家迫切需求，北京大学工学院能源与资源工程系于2006年成立了我国首个“能源与资源工程”本科专业。北大工学院能源与资源工程系定位于能源与资源科学与工程的学术前沿，进行中国能源与资源工程的基础理论、先进技术与发展战略研究。

生物医学工程系

北京大学工学院生物医学工程系成立于2005年。作为新的工学院的组成部分，生医系从建系之初就致力于在工程科学的范畴内进行生命科学和医学的前沿研究，迅速地建立了研究生教育教学体系，并在生物医学工程研究方面取得了重要的进展。

精品课程：现代工学通论、理论力学、材料力学、流体力学、弹性力学、空气动力学、飞行器结构力学、数值模拟、渗流物理、分子与细胞生物学、生物系统建模、仿真与控制、材料物理、材料化学、金工实习。

北京大学工学院拥有1个国家基础科学人才培养基地（力学），有1个一级学科博士点：力学。在力学一级学科博士点下设有9个二级学科博士点（一般力学与力学基础、固体力学、流体力学、工程力学、力学、生物力学与生物医学）、力学（力学系统与控制）、力学（能源与资源工程）、力学（航空航天工程）、力学（工业与系统工程）。其中，流体力学、固体力学、一般力学与力学基础是国家教育部的重点学科。此外，学院还设有机械工程博士点，工程管理、机械专业硕士点。

北京大学工学院和多所国外大学建立了合作关系，基于学费互免协议，选派优秀工科学生赴国外合作大学进行一个学期的课程或助研学习，双方互认学分，课程可从其工学院开设的专业课中任意选择。

工程毕业设计项目Capstone Design学习国际知名大学先进的工程设计教育经验，培养本科生的工程设计能力。联合斯坦福大学、新加坡国立大学和加拿大多伦多大学，以小组合作的方式完成来自Schlumberger、 Schneider Electric、Panasonic等世界公司的工程项目。

GLOBEX 暑期项目吸引了来自10余个国家及地区教授前来授课，留学生及港澳台学生与北大学生一起修读为期一个月的国际化课程。

国家重点实验室：湍流与复杂系统国家重点实验室

省部级重点实验室：国家湿地保护与修复技术中心、高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室、城市固体废弃物资源化技术与管理北京市重点实验室、先进电池材料理论与技术北京市重点实验室、北京市智能康复技术研究中心、磁电功能材料与器件北京市重点实验室。

北京大学工学院共负责和参与各类项目1000余项，其中国家级项目300余项。2018年在研科研项目510余项，含多项973、863、国家杰出青年科学基金、NSFC重点项目、NSFC重大研究计划重点项目、NSFC创新群体、NSFC国际合作研究项目、工信部重大科技攻关、科技部支撑计划及重大科学研究计划和重大专项等重要项目或课题。近几年学院人均科研经费和SCI论文均居全校前列。

2022年3月30日，被命名为2021-2025年度第一批全国科普教育基地，有效期至2025年。

2023年12月消息，随着北京大学工学院副教授李植有关进出北大校门的文章在网络社交媒体上广为流传，“大学校园该不该开放”的话题近几日再度成为社会舆论热议的话题。