Die Forschung in der Abteilung Maschinenbau ist außerordentlich vielfältig. Schwerpunkte sind Energie- und Verfahrenstechnik, Produkt-Engineering und Logistik, Mechatronik, Schiffstechnik und Nanotechnologie. Gefördert werden die Forschungsaktivitäten außer durch das Land NRW vom BMWi, der DFG, der EU und von Industrieunternehmen.

Die Abteilung Maschinenbau ist maßgeblich an zwei großen kooperativen Forschungseinrichtungen beteiligt. Der Sonderforschungsbereich 445: Nanopartikel aus der Gasphase (SFB 445) hat das Ziel, die Entstehung von Nanopartikeln aus der Gasphase im Experiment und theoretisch zu untersuchen, Nanopartikel hinsichtlich ihrer Struktur und ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften zu charakterisieren und die Beziehungen zwischen Partikelstruktur und -eigenschaften zu korrelieren. Der Maschinenbau untersucht Partikelentstehung, Gasphasensynthese und Ladungstransport. Langfristiges Ziel des Forschungsprogramms im Graduiertenkolleg 1240 (GRK 1240) ist die Realisierung von Bauelementen zur Umwandlung von elektrischer Energie in Licht und umgekehrt. Die Bauelemente werden aus dispersen Systemen auf der Basis anorganischer Nanopartikel als optisch aktive Materialien erzeugt. Dies eröffnet neue Wege zu druckbarer Optoelektronik und Photovoltaik. Ein Schlüssel zur Bewältigung dieser Herausforderung ist die enge Kooperation zwischen Arbeitsgruppen an der Universität Duisburg-Essen und dem Industriepartner Evonik / Degussa GmbH. Der Maschinenbau ist hier maßgeblich mit Projekten aus dem Gebiet der Partikelsynthese und kolloidalen Verarbeitung beteiligt.

Die abteilungsinternen Institute arbeiten eng mit vier An-Instituten zusammen und betonen so den anwendungsorientierten Charakter ingenieurwissenschaftlicher Forschung. Das Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA) betreibt Forschung und Entwicklung in Bereichen wie Luftreinhaltung, Filtration, nachhaltiger Nanotechnologie, Umwelthygiene, Gasaufbereitung, Wasserstofftechnologie und Nanopartikel-Synthese. Das Rheinisch-Westfälische Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH (IWW) ist ein Forschungs- und Beratungszentrum für Trinkwasser, Prozess-, Brauch- und Abwasser in den Bereichen Wasserressourcen-Management, Wassertechnologie, Wasserqualität, Angewandte Mikrobiologie, und Managementberatung. Das Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. (DST) untersucht Transportsysteme, Flachwasserhydrodynamik sowie Schiffsentwicklung und -betriebstechnik. Das Zentrum für Brennstoffzellen Technik GmbH (ZBT) ist in der Technologieentwicklung im Bereich der Niedertemperatur-Brennstoffzelle (PEM) tätig. Es werden kompakte Reaktoren für die dezentrale Wasserstofferzeugung und Gasreinigung entwickelt, Brennstoffzellen und ihre Bauteile hergestellt sowie sicher arbeitende Gesamtsysteme als Stromversorgungseinheiten realisiert. Auch die Anbindung der Technologie an die Haustechnik und Aspekte der Informationsverbreitung über Brennstoffzellen werden untersucht.