Il Dottorato in Ingegneria Meccanica e Industriale ha come obiettivo la formazione di ricercatori e figure professionali in grado di gestire progetti di ricerca e di sviluppo in ambiti di forte interesse industriale, contenuto innovativo e multidisciplinare.

I dottorandi seguono corsi su:
- metodi teorici
- strumenti numerici
- tecniche di sperimentazione
utili a sviluppare la loro ricerca nei diversi ambiti coperti dal dottorato, in particolare progettare, realizzare esperimenti e/o prototipi.

Il Dottorato favorisce le esperienze internazionali e in azienda, organizzando stage presso laboratori di ricerca che collaborano con il Dipartimento (DIMI), incentivando la partecipazione a congressi internazionali, organizzando seminari anche presso le aziende.

Sono attivi cinque curricula:
- fabbrica intelligente e manifatturiero avanzato
- mobilità sostenibile
- sistemi produttivi, sicurezza, ambiente e qualità del lavoro
- salute e benessere
- sviluppo di conoscenze di base e metodologiche
Questi curricula si concentrano su tematiche di ricerca ritenute strategiche dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale.

La ricerca si può svolgere in collaborazione con aziende e centri di ricerca nazionali e internazionali. Il Dottorato ha una spiccata attitudine internazionale, come dimostrano i numerosi Docenti stranieri presenti nel Collegio Docenti.