本系原為醫學工程研究中心，成立於民國79年1月，於民國87年8月改制為醫學院暨工學院醫學工程學研究所。於民國88年8月招收第一屆碩士班學生，民國90年8月招收第一屆博士班學生。民國107年成立大學部，開始招收第一屆大學部學生。
醫學工程學系依研究領域不同概分為六組：1.生醫材料、2.生醫機械、3.醫用電子、4.臨床工程、5.生醫資訊 、6.生物光電，研究的範圍包括醫用陶瓷及複合物材料、高分子生醫材料、藥物傳輸系統、奈米材料、骨科生物力學、人體動作分析、電腦輔助手術、義肢與矯具學、復健工程學、高齡長者與身心障礙者照護工程學、醫療儀器設計、醫用微感測器、生理訊號處理、組織及細胞工程、超音波熱療、生醫光電、醫學影像、生物晶片資料分析、醫學 資料庫處理等研究。
醫學工程學系的教育目標在於融合生物學、基礎醫學、臨床醫學及工程科學等生物醫學工程知識，以生物醫學問題為導向，涵蓋分子、基因、細胞、乃至於組織等生物醫學範疇以及材料、力學、電子、資訊等工程領域，期使學生兼具生物、醫學及工程知識，及整合的能力，克服生物醫學問題，希望能達到以下幾點目標：1.培養醫學工程學之專門師資及人才，提供各級教學機構醫工師資及建立完整的醫工教學系統；2.領導醫工研究方向，經由醫工學術理論及實驗研究的導入，配合實際臨床應用，改良並創新設計，達成新儀器、新材料、新醫療方法的開發並提昇醫學研究的水準；3.培養臨床工程師，配合指導各有關技術人員，熟悉醫療儀器及醫用材料的特性，配合醫學治療研究，並提高醫用儀器自製率及修復能力最終目標是建立完整的全國治療診斷儀器之管理系統，提供技術諮詢；4.輔導開創醫學工程相關新產業，創造就業機會，提昇經濟與照顧國民福祉。
本系現有專任教師15名，合聘教師8名，兼任教師3名。目前研究生約有310人。本系每年積極規畫加強教學研究設備，並有相當多的研究成果發表於國內外相關之學術刊物，本系發行的醫學工程期刊(Biomedical Engineering-Applications, Basis, Communication)被EI(1993)、SCIE(2010)、ESCI(2015)等國際資料庫收錄，JCR將於2023年開始公布本刊影響係數，且連續4年榮獲國科會評定為優等期刊獎，本系期許成為一流的醫學工程教育與學術研究單位。