精密工程研究所成立于1996年，其前身为机械工程学院微型技术教研室、精密技术教研室，是机械工程和仪器科学与技术两个一级学科博士学位授权点和博士后流动站。

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，开展MEMS传感器与核心芯片及其系列器件、纳米计量技术与纳米器件、精密超精密加工技术及装备、精密测量技术及装备、生物检测技术及分子诊断科学仪器等方面的研究，先后承担了国家和国防各类重大重点项目及其它省部委科研项目数百项。先后获得国家技术发明二等奖3项，国家科技进步二等奖4项，省部级奖项30余项，发表论文1300余篇，授权发明专利340余项。

研究所师资团队包括中国工程院院士、国家特聘教授、教育部奖励计划特聘教授、国家杰青、国家卓青、中国青年科技奖特别奖获得者、万人领军、国家级青年人才计划、教育部新世纪人才、三秦学者、陕西省青年科技标兵和科技新星、中国科协青年人才托举计划、中国博士后创新人才支持计划等各类人才。承担多门本科和研究生的教学课程，其中部分课程为全英文授课，已指导毕业博士110余名、硕士330余名、博士后出站40余名，获全国百篇优秀博士学位论文1篇。