1958年9月20日，中國科學技術(shù)大學成立，全校設置12個系，我們系當時的名稱是物理熱工系，由我國著名的老科學家、中國科學院動力研究室研究員吳仲華擔任主任。 

　　1960年4月3日，"物理熱工系"更名為"工程熱物理系"，下設燃氣輪機及噴氣發(fā)動機、原子能動力和工程熱物理等專業(yè)。 

　　1961年5月9日，根據(jù)中央"調(diào)整、鞏固、充實、提高"的方針，報經(jīng)中國科學院、教育部同意，學校將原有的13個系46個專業(yè)合并為12個系30個專業(yè)，工程熱物理系與力學和力學工程系合并為近代力學系，工程熱物理系轉(zhuǎn)為工程熱物理專業(yè)，主要培養(yǎng)噴氣發(fā)動機熱物理方面的科研人員。

　　1970年隨學校下遷到合肥市。1981年11月25日，國務院批準我校為首批博士和碩士學位授予單位，工程熱物理成為學校首批有碩士學位授予權(quán)的24個學科、專業(yè)之一。 

　　1983年3月23日，經(jīng)中國科學院批準在學校恢復工程熱物理系。吳仲華任系主任，葛新石副教授任工程熱物理系第一副主任。1984年11月23日，葛新石任工程熱物理系主任。1985年2月28日，王永堂任工程熱物理系黨總支書記。 

　　1991年6月29日，經(jīng)人事部、全國博士后管理委員會批準，在工程熱物理系設動力工程及工程熱物理學科的博士后流動站。1992年6月15日，學校遴選出9個首批校級重點學科，我系工程熱物理學科是其中之一。 

　　12月22日，“工程熱物理系”更名為“熱科學和能源工程系”。除繼續(xù)培養(yǎng)航空航天領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員外，也培養(yǎng)從事新能源和低溫與制冷技術(shù)方面的研究人員。 

　　2002年1月，我系工程熱物理學科被評為安徽省重點學科。2003年10月，經(jīng)國務院學位委員會批準，我系成為動力工程及工程熱物理的一級學科博士學位授權(quán)點。 

　　繼吳仲華、葛新石之后歷任系主任依次為范維澄院士（1993-1996）、陳義良教授（1996-2000）、程曉舫教授（2000-2001）、季杰教授（2001-2009）、王曉宏教授（2009-2014），現(xiàn)任系主任為裴剛教授。 

　　本系擁有國家一級學科點及博士后流動站（動力工程及工程熱物理學科），在三個專業(yè)方向上具有博士學位授予權(quán)，分別為工程熱物理專業(yè)（1987）、熱能工程（2003）、制冷及低溫工程（2003）。 

　　本系與國際及港澳地區(qū)高校有著密切的合作關(guān)系；與中國科學院所屬廣州能源研究所、工程熱物理所及上海技術(shù)物理研究所在學科建設和本科生及研究生培養(yǎng)等方面進行了卓有成效的合作，實現(xiàn)了資源共享和優(yōu)勢互補。 

　　本系現(xiàn)有教職工及兼職教授、博導60余名，其中教授、研究員24人（含兼職教授10人，中國科學院院士2人，中國工程院院士1人，國家基金委杰青1人，中組部萬人計劃領(lǐng)軍人才1人，國家“973”項目首席2人，中組部青年千人計劃1人，中科院百人計劃7人，國家級新世紀百千萬人才2人）；副教授/特任副研究員12人。同時與美國、英國、澳大利亞、香港等海外學術(shù)機構(gòu)建立了長期的合作研究和人才交流關(guān)系，外聘國際客座教授2人。