材料科学与工程学科为武汉市重点学科，拥有教育部“武汉市材料改性及制备成形研究基地”、“车用材料研究中心”等研究平台，现有教师11人，学科队伍中硕士生导师4人，正高级职称3人，副高级职称3人，获博士学位6人，占比54%，具有海外经历教师3人，占比27.2%。该二级学科的基础研究工作从无到有，再到现在的小有规模，成绩的取得来之不易。该学科以汽车用材料、绿色环保材料和先进制造技术为研究对象，结合化学工程与技术研究领域，逐步形成了“金属电致塑性及合金化研究”、“金属表面渗入机制及应用研究”和“智能制造及图像处理研究”等3个稳定的研究方向。
（1）金属电致塑性及合金化
金属电致塑性及电致超塑性是材料科学的一个新的研究方向，主要涉及电子与位错的交互作用改善金属的塑性，微观组织及力学性能。在合金化方面，团队成员一直从事轻合金方面的研究，现在主要是对汽车用镁合金进行研究。这些研究成果在汽车工业领域中对轻型材料的塑性及合金制备方面形成了优势和特色。在2018年获批国家自然科学基金项目《氢分离单相钒基固溶体管状膜电塑成形和抗氢脆机理研究：51875002》，联合申报。
（2）金属表面渗入机制及应用
该研究方向致力于通过金属材料表面渗入或植入，进行金属先进表面处理技术的研究，涉及等离子、表面沉积、离子注入、阳极氧化等新型表面改性技术和装备研究。已深入开展了奥氏体不锈钢低温离子渗碳技术、大长径比油管内壁离子渗氮工艺与设备开发、热作模具钢H13的稀土离子注入表面改性技术等研究，在金属材料表面强化及防腐耐磨处理的机理、工艺、应用等领域形成一系列成果，获得多项国家发明专利。其中，长径比大于150的超细长金属管内壁离子渗氮的技术攻关，能使油管的耐磨性和耐腐蚀性能明显提高，使用寿命提高3倍以上，该成果不仅取得国内先进水平，而且由于在石油装备领域具有优势和特色，相关企业应用该成果仅两年，就实现年增产值2200万元，年增净利润140万元。
（3）智能制造及图像处理
材料科学与工程学科团队成员利用冲压成形技术及视觉识别技术，与武汉经济技术开发区的企业开展了广泛的合作，在冲焊件外观缺陷识别和智能冲压产线建设方面进行了深入的研究。与武汉惠恒实业有限公司开展了“高强钢板弯曲性能及模具设计”、“多工位冲压模具设计及其干涉分析”、“冲焊件外观特征智能视觉检测技术研究”和“多工位智能冲压工艺及装备研究”。与东风模具冲压技术有限公司开展了“焊接件焊点视觉检测仪研制”。与湖北雷迪特冷却系统股份有限公司签订了“神龙公司CMP CAC+RAD项目开发及应用”（2017年）项目合作。