Teknik Mesin atau Teknik mekanik adalah ilmu teknik mengenai aplikasi dari prinsip fisika untuk analisis, desain, manufaktur dan pemeliharaan sebuah sistem mekanik. Ilmu ini membutuhkan pengertian mendalam atas konsep utama dari cabang ilmu mekanika, kinematika, teknik material, termodinamika dan energi. Ahli atau pakar dari teknik mesin biasanya disebut sebagai insinyur (teknik mesin), yang memanfaatkan pengertian atas ilmu teknik ini dalam mendesain dan menganalisis pembuatan kendaraan, pesawat, pabrik industri, peralatan dan mesin industri dan lain sebagainya.

Ergonomi adalah pertimbangan penting dalam desain mesin, memastikan kenyamanan dan keamanan bagi pengguna dalam interaksi mereka dengan perangkat. Pemodelan komputer dan simulasi telah merevolusi cara kita merancang dan menganalisis mesin, memungkinkan pengujian yang lebih akurat dan efisien. Proses manufaktur, seperti pengecoran dan pembentukan, adalah tahap penting dalam mengubah desain menjadi produk fisik yang siap digunakan. Standarisasi memastikan bahwa komponen mesin dapat saling berinteraksi dengan baik dan memenuhi standar keamanan dan kualitas yang ditetapkan. Robotika adalah bidang yang berkembang pesat dalam teknik mesin, membawa inovasi dalam otomatisasi dan kontrol yang semakin canggih. Analisis keandalan dan pemeliharaan yang tepat adalah kunci untuk memastikan kinerja optimal dan umur panjang mesin dan sistem mekanis. Teknik mesin juga memainkan peran penting dalam pengembangan teknologi energi terbarukan, seperti turbin angin dan panel surya. Konsep dasar teknik mesin juga terlibat dalam pengembangan teknologi transportasi, termasuk kendaraan darat, laut, dan udara. Kecerdasan buatan semakin menjadi bagian integral dari teknik mesin, membawa inovasi dalam kontrol otomatis dan analisis data.