机电工程学院拥有机械电子工程、自动化、汽车服务工程三个本科专业。学院下设机械工程教研室、工业自动化教研室、电子电气教研室以及汽车工程教研室等四个教研室。
机电工程学院现有教职工46人，其中专任教师37人。专任教师中教授级高工1人，副教授7人，高级实验师1人，其他职称28人，具有博士学位的教师18人。全国优秀教师1人，河南省教学标兵1人。
学院科研工作成绩斐然。近年来，学院教师共主持国家自然科学基金项目5项，省部级项目10余项，地厅级项目20余项。学院教师发表学术论文100余篇，其中SCI、EI收录50余篇，中文核心40余篇，获得国家发明专利12项。
学院拥有石油装备智能化控制河南省工程实验室、焊接机器人河南省工程技术中心等省级科研平台。拥有智能控制与信息处理工程中心南阳市重点实验室以及南阳师范学院工业机器人研究所等科学研究平台。在大力发展理工科应用技术型专业的背景下，学院每年投入近千万元进行教学研究平台建设，拥有豫西南先进的五轴加工中心、三座标测量机、工业机器人、整车检测训练设备、三维扫描仪、金属基3D打印机等先进实验设备。
近年来，学院广泛开展校企合作，与南阳防爆电气研究所、南阳淅减汽车减振器有限公司、南阳二机石油（装备）有限公司、南阳防爆集团、河南新源动力有限公司等具有较强行业特色的大型企业进行深入合作；学院现有校企合作共建光敏器件研发与生产实训基地，物联网云开发实验室等产学研平台，为培养机械、自动化、汽车服务等专业复合型人才打造坚实的实训基础。
学院与河南卡尔、北京尚观、浙江华嵌、郑州智游等科技公司合作，实施了“嵌入式创新人才培养实验教学班”建设项目和定向培养工程，创新人才培养模式，企业和学院互派导师培训，培养了大批优秀的机电类嵌入式工程师。