能源与动力工程研究生阶段的主要方向包括能源与动力系统工程、热力发动机、流体机械及工程、制冷空调新技术及系统、清洁高效燃烧及节能减排技术等。
能源动力系统工程 内容包括能源动力系统半物理仿真的理论和方法，基于过程系统工程和计算能源科学的多尺度和混合多尺度模拟机多尺度非确定性优化方法、燃烧过程的数值模拟与化学反应动力学及化学反应机理简化；
热力发动机 主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、窝喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障检测与诊断以及自动控制等
流体机械及流体动力工程 主要研究流体机械及其工作系统自动化，流体循环系统节能等。该专业方向包括流体机械及各类流体动力系统的设计、运行及其自动化管理，控制理论及工程应用等
制冷空调新技术及系统 内容包括水合物法提纯低浓度煤层气技术的实验及多尺度模拟方法研究，探索水合物生长机理，提高水合物上涨速率及储气率；研究内燃冰蓄放冷性能，吸收式制冷高效发生技术及系统，多功能热泵性能；新型制冷控技术及原理等
清洁高效燃烧机节能减排技术 研究化石燃烧过程革新与能量释放机理以及系统中污染物控制的理化机理，化石燃料高效热化学转换与利用新机制，低污染排放的燃烧新机理，低品位燃料洁净燃烧利用技术及系统等。
