威廉希尔的专业实验教学，最早可以追溯至1920年建校伊始的英国威廉希尔公司电气机械科，1952年，依托教研室，机械原理实验室、机械设计实验室、刀具实验室等初具雏形，并在人才培养过程中不断发展和壮大，1996年获批国家工科机械基础课程教学基地（其前身机械原理教研室和机械零件教研室均成立于1952年，是我国最早成立的同类教研室）；2005年，学院整合各专业的实验教学资源，成立威廉希尔专业教学实验中心，与工程训练中心、机械基础实验中心共同组建机械工程实验教学中心，2006年，获批机械工程国家级实验教学示范中心，2012年，示范中心通过教育部组织的建设验收。为适应新时代卓越人才培养的需要，加强机械类专业实验教学资源整合和体系建设，2023年，学院在整合机械基础实验中心和专业教学实验中心的基础上，组建新的专业实验教学中心。

专业实验教学中心现有专职人员15名，其中，副高级以上人员7人，7人具有博士学位，中心构建以专业实验、综合实践、虚拟仿真、创新竞赛为核心的分层递进的实践教学体系，通过课内+课外的教学模式，建设集基础性、综合性、设计性、研究性、创新性为一体的教学实践平台，将培养方案内的各类实践环节进行融合贯通与外延拓展，实现对员工基础实验能力、综合设计能力、自主研学能力、创新探索能力的逐步提升，达成学校制定的“学术大师、治国栋梁、业界领袖、工程巨匠”四类杰出人才的培养目标。