Sənaye mühəndisliyi — insan, maliyyə, bilik, informasiya, avadanlıq, enerji, material və proses kimi tərkib hissələrdən ibarət sistemi yaratmaq, tətbiq və inkişaf etdirməklə məşğul olan mühəndilsiyin bir sahəsidir. O həm də prototiplərin yaradılması və onların yaxşı satılması üçün xidmət edir. Sənaye mühəndisliyi bundan əlavə istər riyazi, istərsə də fiziki və sosial və mühəndislik elmlərinin sintezi ilə təsvir edilir. Hazırlama sistemlərinin tətbiqində bu sahə vaxtın azaldılması, pul, material, enerji və başqa resursların qənaətini əldə etməyə imkan verir.
Sənaye mühəndisliyi həm də tətbiq sahəsindən asılı olaraq əməliyyat menecmenti, sistem texnikası, istehsal prosesi, hazırlama texnologiyası və ya istehsal sisitemləri kimi də məlumdur. Bu və ya digər adların tətbiq istifadəçilərin özlərini başqalarından fərqləndirməsi ilə bağlıdır. Avtomobil sənayesində tez-tez menecment mühəndisliyi, idarəedici menecment ya da sistem mühəndisliyi adlanır.
Bu ixtisas hələ XIX əsrdən müxtəlif universitetlər tərəfindən tədris olunmağa başlamışdır. ABŞ-də bu təhsil ilk dəfə olaraq 1908-ci ildə tətbiq olunur. 1926-cı ildə Berlin TU-da da eyni yönlü ixtisas tədris olunmağa başlayır. Bu ixtisas ilk vaxtlarda "İqtisadiyyat və texnika" adlanırdı və elə də yaxşı qarşılanmırdı. 60-cı illərin sonuna qədər bu ixtisası çox az universitetlər tədris edirdi. Bu gün isə o çox geniş yayılmışdır. Azərbaycanda isə Sənaye Mühəndisliyi Qafqaz Universitetində bakalavr və magistr pillələrində tədris olunur.