所謂機械，是指利用力學原理構成的具有確定運動系統(tǒng)的機器和機構的總稱，機械設計制造及其自動化專業(yè)就是以機械設計與制造為基礎，融入自動控制技術的交叉學科專業(yè)。
在石油天然氣行業(yè)，石油鉆采機械裝備在石油地質勘探和油氣田開發(fā)中不僅不可或缺，而且在一定程度上是一個國家的石油工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。
中國石油大學（北京）機械設計制造及其自動化專業(yè)承襲北京石油學院1953年設立的“石油礦場機械”專業(yè)和1990年設立的“機械電子工程”專業(yè)，其特色就是以石油礦場機械，即石油鉆采裝備為學習和研究對象。
在多年教學研究與改革實踐的基礎上，本專業(yè)形成了“堅持機電結合，突出石油特色”的鮮明專業(yè)特色，使培養(yǎng)的學生具有機械工程、電子工程和控制工程三個學科領域的寬廣扎實的基礎知識、很強的適應性和綜合素質，具有廣闊的發(fā)展空間和良好的就業(yè)前景。
本專業(yè)還結合機電領域專業(yè)人才的特點，在加強實踐教學，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力的高素質人才等方面進行深入的探索和實踐，通過實踐教學體系建立和實施、大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐等促進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，推動專業(yè)辦學條件和水平的提高，取得了顯著效果。
本專業(yè)2007年被授予校級品牌專業(yè)；2008年及2009年分別獲得國家級、北京市特色專業(yè)建設點。
2010年起成為教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)。
專業(yè)培養(yǎng)目標：培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設和科學技術迅速發(fā)展需要的，德智體美全面發(fā)展的，具有一定的機械設計技術、機械制造技術、機電一體化技術、數(shù)控技術應用能力，能在現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)第一線從事產(chǎn)品制造、技術應用、技術革新、生產(chǎn)管理等技術工作高級專門人才。
專業(yè)核心課程畫法幾何與機械制圖、工程力學（雙語）、電工電子學、機械原理（雙語）、機械設計、機械制造基礎、控制工程基礎、檢測傳感技術、機電傳動控制、石油鉆采工藝及裝備畢業(yè)生適應范圍和主要去向畢業(yè)生主要簽約石油和地方的機械裝備設計制造的企業(yè)、高校、科研院所，從事機電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售，或者繼續(xù)攻讀機械工程、控制工程及石油工程等學科的碩士學位。