机车车辆工程学院（中车学院），前身为机车车辆系，成立于1956年。2018年5月，为突出大连交通大学在传统优势学科的地位，扩大学校在轨道交通装备制造行业的影响力，整合原交通运输工程学院车辆工程系、原动车运用与维护学院动车装备信息工程教研室和动车检测与控制工程教研室及相应专业实验中心组建了机车车辆工程学院（中车学院）。经过多年的发展，机车车辆工程学院（中车学院）已成为最具大连交通大学特色的学院之一。具有车辆工程博士学位授予权以及车辆工程、载运工具运用工程、仪器仪表工程（专业学位）、车辆工程（专业学位）硕士学位授予权。

学院下设车辆工程系、载运工程系、仪器科学与技术系及交通设备与控制工程系，轨道车辆实验教学中心等5个教学单位。目前拥有现代轨道交通装备协同设计、协同仿真与协同优化以及轨道车辆设计与制造关键技术等两个省级创新团队，拥有载运工具先进技术省重点实验室及辽宁省动车检测与网络控制工程实验室，拥有虚拟样机技术、数字化设计技术、噪声与振动控制技术、车辆系统动态仿真、内燃机仿真及性能优化、智能传感与测控系统和动车网络控制及电磁兼容7个校级创新团队，设有车辆振动检测技术研究中心、车辆噪声与振动控制研究中心、铁路专用设备研究中心、柴油机性能研究室、机车牵引制动研究中心等研究机构。拥有北京铁路局动车段、沈阳铁路局动车段、哈尔滨铁路局动车段、大连机车厂、大连华锐重工数控设备、大连港铁路公司、大工计控联合实验室等十几个主要学生实践实训培养基地。

学院现有教职工86人，其中教授及教授级高工18人，副教授29人。2名特聘教授，1名客座教授，博士生导师4人。师资队伍中拥有一批博士、在读博士和硕士学位的教师，其中包括多名留学回国人员和学者。

学院形成了“车辆振动检测与动力学分析”、“车辆结构分析与现代设计方法”、“车辆噪声分析及控制技术”、“机车车辆结构与零部件疲劳强度及可靠性分析”、“车辆轮轨系统动力学分析”、“机车柴油机性能优化”、“轨道车辆牵引传动与制动技术” “动车运用维护健康监测技术”、“动车网络控制技术”、“动车智能传感与检测技术”、“智能传感器技术与测控系统”、“智能机器人结构系统”、“机车车辆测控技术”、“动车网络控制及电磁兼容”、“精密测控及仪器制造和交通设备信息工程”等研究领域，并在该领域拥有较强的学术优势。承担并完成了数十项国家、省部、市级纵向科研项目以及大量横向科研课题。近年来，学院教师在教学、科研等方面取得了一批成果，获得省、部、市科技进步奖3项，承担了包括国家863、国家科技支撑项目、国家自然科学基金等一批国家级项目、以及省、部级项目40余项。在科技成果转化方面，学院积极面向高速铁路在轨道交通装备、精密测量、动力工程、空调与制冷等行业，取得了一批国内领先、有重大推广应用价值的成果。

学院按照专业培养目标的要求，依据轨道交通制造业、铁路局、城市轨道交通、非轨道交通领域的机电行业等进行分类培养。就业去向包括铁路总公司各铁路局，各城市轨道交通运营公司，中车集团下属各轨道交通装备制造企业等大型企事业单位。每年毕业生的就业率均处于全校各专业首位。