上海大学精密机械工程系目前建设两个一级学科方向：机械工程（0802）和仪器科学与技术（0804）
一、机械工程（0802）
二级学科：机械电子工程（国家重点学科）、车辆工程
1、机械电子工程（国家重点学科）
上海大学机械电子工程二级学科，依托上海大学精密机械工程系,在1992年获准硕士学位授予点,1996年获准博士学位授予点,2001年全国重点学科评估后获准进行国家重点学科建设。2003年所属一级学科“机械工程”获准博士学位授予点，2004年获准设立博士后流动站。
经过多年的建设，“机械电子工程”学科于2001年被教育部授予国家重点学科；2005年上海市重点学科“机械电子工程”；2016年列入上海市一流学科建设“医工结合方向”支撑学科；2017年上海市高原学科建设“机械工程”；2018年国家双一流建设学科“机械工程”（自定）。上海大学“机械工程”获2019软科中国最好学科24名（11%），2018第18名（10%），2017第21名（10%）。
目前机械电子工程有4个团队：①精密工程与智能机器人、②智慧工厂与自动化生产装备研究中心、③特种机器人与智能装备研究中心、④微纳检测与智能控制诊断研究中心。
主要研究方向：
l精密工程中的机械问题，包括受力、振动、控制、检测等；
l自动化生产线工艺研究，包括柔性制造、智能制造等；
l特种机器人技术研究，包括医疗、移动、软体机器人等；
l微纳检测技术，包括纳米操作、微观机械性能分析等；
l机械力学工程中的前沿技术。
2、车辆工程
上海大学车辆工程二级学科，由上海大学精密机械工程系和机械自动化系共建,在2017年新增“车辆工程”硕士学位授权点，至此上海大学机械工程一级学科下属四个二级学科门类齐全。
经过近几年的建设，“车辆”学科发展迅速，研究生人均发表SCI高水平论文名列前茅。
主要研究方向：
l人工智能技术研究，包括计算机视觉与无人驾驶技术等；
l运筹学技术研究，包括车辆与移动机器人路径规划等；
l新能源技术研究，包括电池状态估计、锂电池与太阳能电池等；
l车辆力学问题，包括车辆振动与主动控制、车辆故障检测等。
二、仪器科学与技术（0804）
二级学科：精密仪器及机械
上海大学精密仪器及机械二级学科，依托上海大学精密机械工程系,在1983年获得硕士学位授权点，属上海市重点学科，并获得"211工程"重点建设。本学科长期从事精密机械设计与机构优化、现代光电测试技术、精密测量与传感技术、微机械与特种机器人技术等技术领域的科学研究和应用开发，完成了包括国家863计划和国家自然科学基金等国家、省市和国务院各部委的重大科技攻关和各类基金研究课题，并承担和完成了大量的工程应用科研项目，先后获包括国家级科技进步二等奖和上海市科技进步一、二等奖等多项各级各类科技奖励。
上海大学“仪器科学与技术”获2019软科中国最好学科31名，2018第26名，2017第24名。
目前精密仪器及机械学科有1个团队：超精密光电检测与信息显示技术研究中心。
主要研究方向：
l干涉、条纹投射测量技术；
l数字全息测量技术、计算全息和全息显示；
l超大视角光学系统设计技术；
l激光定位与装配技术及声探测技术。