Departemen Teknik Mesin Industri bertujuan mencetak profesional dan akademisi muda yang mempunyai kemampuan dalam perancangan Mekanik dan Konstruksi, Proses Manufaktur dan Sistem Produksi, Konversi energi serta Ilmu Bahan / Metalurgi. Tak hanya disuguhkan pada teori, mahasiswa juga dibiasakan untuk menyelesaikan problematika nyata dalam industri maupun masyarakat. Teknik Mesin Industri ITS berkonsentrasi pada ilmu teknik mengenai aplikasi dari prinsip fisika untuk analisis, desain, manufaktur dan pemeliharaan sebuah sistem mekanik. Ilmu ini membutuhkan pengertian mendalam atas konsep utama dari cabang ilmu mekanika, kinematika, teknik material, termodinamika dan energi.

Selain meningkatkan ilmu perihal bidang teknik mesin industri, mahasiswa juga belajar untuk menjadi kreatif dan inovatif, memiliki sifat kepemimpinan, terintegrasi, serta dapat bekerja dengan baik dalam sebuah tim. Departemen Teknik Mesin Industri memiliki misi untuk memberikan kualitas pendidikan yang sangat baik dalam hal sistem permesinan, mengembangkan dan menerapkan sistem informasi yang dapat bermanfaat untuk masyarakat dan negara, serta memberikan kepuasan dan kesejahteraan kepada sivitas Teknik Mesin Industri.