Instytut powołano w roku 1956 (pierwszą formę organizacyjną w 1953 r.) do prowadzenia badań podstawowych w dziedzinie podstaw działania, projektowania i budowy maszyn służących do konwersji energii w przepływach. Obecnie w Instytucie są prowadzone prace badawcze w zakresie: mechaniki płynów, przepływów wielofazowych, termodynamiki i wymiany ciepła, spalania, fizyki plazmy, techniki laserowej, mechaniki maszyn, mechaniki struktur inteligentnych, diagnostyki technicznej, tribologii, aerosprężystości oraz innych obszarów z zakresu dziedziny nauk inżynieryjno-technicznych.

W 2022 r. w Instytucie zatrudniano 215 pracowników, w tym ok. 70 pracowników na stanowiskach naukowych. Instytut posiada uprawnienia do nadawania stopni doktora i doktora habilitowanego nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie inżynieria mechaniczna.

W swojej strukturze Instytut posiada pięć ośrodków dzielących się na 19 zakładów naukowych oraz Centrum Badawcze PAN w Jabłonnie. Oprócz badań podstawowych, Instytut oferuje usługi badawcze dotyczące praktycznych problemów inżynierskich w zakresie: turbin i mikroturbin, pomp, sprężarek, wentylatorów, śrub okrętowych, odnawialnych źródeł energii, projektowania maszyn i urządzeń, obliczeń i ekspertyz technicznych, konstrukcji unikatowego wyposażenia i aparatury pomiarowej.

W wyniku ostatniej ewaluacji jakości działalności naukowej za lata 2017–2021 Instytut uzyskał najwyższą kategorię naukową A+, która potwierdza najwyższy poziom prowadzonych badań i prac rozwojowych.

Instytut prowadzi własną oficynę wydawniczą pn. Wydawnictwo IMP PAN.