山東省機械設計研究院始建于1959年，是省屬綜合性一類科研院所，現有事業單位人員編制規模130人，具有各類科研、檢測、中試生產設備450多臺套，占地約18000平方米，建筑面積23000平方米，學科門類齊全，技術力量雄厚。
建院以來，我院在科研開發、工程咨詢設計、產品質量監督檢驗及標準化、科技信息服務、人才培訓等方面為裝備制造企業提供服務和技術支撐，在裝備制造行業及相關領域具有廣泛影響。
科技研發：我院在科研方面涉及了機械行業的諸多重要領域，在機電成套裝備、數控機床、礦山機械、工程機械、自動控制技術、工業檢測技術、表面工程技術、粉末冶金新材料、模具設計與制造、鑄造及熱處理技術與設備等方面形成了自己的專業特色。現擁有山東省機械裝備行業技術中心、山東省數控機床行業技術中心、山東省機床再制造工程技術研究中心、山東省智能制造創新中心、山東省高強韌輕質合金材料設計與制備工程實驗室等多個產學研合作創新平臺。近年來，承擔了機械行業縱向和橫向大量關鍵、共性技術的開發研究課題，并先后完成了200余項省級以上科研項目，在裝備制造業新技術、新材料、新工藝研發方面取得了多項成果，獲省部級科技進步三等獎以上的項目60余項，其中國家發明二等獎1項，國家星火計劃三等獎1項，獲國家專利20余項。
行業管理服務：行業組織是政府和企業之間的橋梁紐帶。有省級行業學協會：山東機械工程學會、山東省高端裝備產業協會、山東機床通用機械工業協會、山東電器儀表工業協會、山東機械工業理化檢測協會、山東省鑄造協會、山東省模具工業協會、山東省焊接協會、山東省表面工程協會、山東省機械工業質量管理協會、山東省機械工業企業管理協會、山東省機械工業政治思想研究會等十二家學（協）會在我單位駐所。行業組織機構有機械產品質量檢測中心、山東省機械工業理化計量檢測中心、《現代制造技術與裝備》雜志社、山東省機械科技信息中心、機械工業山東省高技能人才培養基地、機械工業職業技能鑒定山東站、山東省機械工業職業技能鑒定所等。各行業組織在科技咨詢、技術創新、人才培訓、信息交流、檢測檢驗、標準質量等方面為行業企業服務。
工程咨詢設計：我院具有國家機械行業甲級工程設計資質和甲級工程咨詢資質，可承擔機電工程項目建議書、可行性研究報告、項目申請報告、資金申請報告、節能評估報告等的編制；可承擔初步設計、工廠總平面規劃、生產車間工藝、工業和民用建筑工程及公用工程設計、工程監理、技術咨詢、工程建設總承包等任務。近年來先后承接完成了國內外數百家機電企業工程建設、技術改造、工廠整體工程設計等項目，獲省級科技進步、優秀設計獎80余項。院在輸變電設備制造業工程項目設計獨具特色，特別是特高壓交聯電纜豎向生產車間設計項目在國內外占到市場份額85%以上，具有較高聲譽，創下了我院設計品牌。
多年來我院高度重視產學研合作工作，與省內外企業、高校建立了多種形式的全面合作關系。2009年，我院被省政府授予山東省產學研合作創新突出貢獻獎；2010年，被省政府授予山東省產學研合作創新突出貢獻單位稱號。
2018年6月26日，經省委省政府批準，整建制劃歸齊魯工業大學（山東省科學院）管理，確定為獨立法人的公益性二類事業單位。
2020年6月19日，機械與汽車工程學院、山東省機械設計研究院實現一體化運行，開始了學校（科學院）“科教融合2.0”試點的新起點。
2021年10月，與齊魯工業大學（山東省科學院）機械工程學院整合成齊魯工業大學（山東省科學院）機械工程學部。
主要職責是：為承擔機械工程、材料工程等領域科學技術研究，開展機械制造業科技合作與交流，面向社會提供相關技術開發、咨詢、培訓及檢驗檢測等技術服務。
