为了对接湖南省委关于建设湘江科技创新研究院的重大发展部署，学校2024年1月在工程教育学院的基础上成立卓越工程师学院，下设产教融合发展中心、交叉创新研究中心、工程创新训练中心以及大学生创新创业园。旨在服务学校”实践强“人才培养目标，探索学科交叉和产教融合发展新路径，探索新时代拔尖创新人才培养新模式。

卓越工程师学院是学校下属的独立实体学院，是学校拔尖创新人才培养的先导区。学院依托全校的特色专业和优势学科，聚焦绿色智慧交通和机器人与智能制造两大领域，致力于拔尖创新人才培养模式改革，打破专业界限，构建跨专业的核心课程体系，探索实施项目制的核心课程教学改革；建设多元化师资队伍，实施导师制引育；开发全过程的科创训练实践项目和校企联合攻关项目，实施“项目制”育人，培养创新能力和实践能力强的新时代拔尖创新人才。学院聚焦绿色智慧交通、机器人与智能制造、增材制造和智能装备、智能减振与控制等领域，融合机械工程、电气工程、力学、计算机科学与技术和材料科学与工程等学科，开展行业关键共性或“卡脖子”技术攻关研究。

学院兼顾承担学校大学生学科竞赛的组织中国国际大学生创新大赛、全国服务外包创新创业创大赛、中国高校智能机器人创意大赛、全国大学生机器人大赛、中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯等15个学科竞赛项目的组训；学院兼顾承担学校机械、电工电子、计算机等公共基础实验实训教学工作。实验和实习场地16800余平米，仪器设备总值4500余万元，每年完成学生实验、实习近200万人学时。大学生创新创业园建筑面积3700余平米，包括创业孵化区、科技报告厅、会议室、项目洽谈室和创新创业团队工作室等，2020年获批为科技部“国家备案众创空间”、2018年获批为湖南省科技厅“湖南省众创空间”、2017年获批为省人社厅的“省级创业孵化基地”、2016年获批为省发改委的“湖南省大众创业万众创新示范基地”、同年获批为省教育厅的“湖南省高校大学生创新创业孵化示范基地”。2023年被评为长沙市创业孵化基地。