Program Studi Teknik Mesin didirikan pada tahun 1987. Dan merupakan salah satu dari tiga program Studi yang ada pada masa pendirian Politeknik Negeri Padang. Program Studi Teknik Mesin mempunyai 2 bidang Unggulan yaitu Teknik Produksi dan Teknik Perawatan Mesin. Teknik Produksi berfokus pada Praktik Permesinan (Praktek Bubut, Praktek Frais, Praktek Gerinda) dan Praktek Fabrikasi (Praktek Pengelasan dan Praktek Kerja Pengelasan). Pada saat ini Program Studi Teknik Mesin mempunyai 27 orang Dosen Tetap sebagai Dosen Home Base.
Pada tahun 2009 Jurusan Teknik Mesin dilengkapi dengan Program Studi Teknik Alat Berat yang berfokus pada pemeliharaan Alat Berat dengan 4 bidang unggulan ( Power Train Alat Berat, Kelistrikan Alat Berat, Hidrolik Alat Berat, dan Engine Alat Berat). Pada saat initerdapat 7 Dosen Tetap dan 3 Dosen Industri yang berada di Home Base Teknik Alat Berat.
Program Studi Teknik Alat Berat bekerja sama dengan PT Trakindo yang menjadi Agen Penjualan Caterpillar produksi Amerika yang beroperasi di Indonesia. Program Studi Teknik Alat Berat dilengkapi dengan 6 Unit Alat Berat yang kesemuanya berfungsi dengan baik.
Pada tahun 2013 Jurusan Teknik Mesin dilengkapi dengan Program Studi Teknik Manufaktur, yang merupakan Program Studi Sarjana Terapan pertama di Jurusan Teknik Mesin. Pada saat ini ada 10 orang Dosen yang berada di Home Base Teknik Manufaktur.
Program Studi Teknik Manufaktur mempunyai 4 Bidang unggulan yaitu Teknologi Manufaktur, Perancangan Manufaktur, Otomasi Manufaktur dan Manajemen Manufaktur.
Program Studi Teknik Manufaktur dilengkapi dengan beberapa Mesin dan Peralatan seperti: Injection Moulding, Wire Cutting, CNC, dan Labor Perancangan.
Pada tahun ini (2022) Jurusan Teknik Mesin akan dilengkapi dengan Program Studi Rekayasa Perancangan Mekanik. Program Studi Rekayasa Perancangan Mekanik merupakan Program Studi Sarjana Terapan ke 2 di Jurusan Teknik Mesin. Sebanyak 6 orang Dosen dari Program Studi Teknik Mesin akan dipindahkan ke Program Studi Rekayasa Perangan Mekanik sebagai Dosen Home Base. Program Studi Rekayasa Perancangan Mekanik sedang menerima mahasiswa baru tahun ajaran 2022/2023. Pada tahap awal akan diterima mahasiswa sebanyak 2 lokal yang setiap lokalnya 28 orang.