Maschinenmechaniker*innen stellen nach Konstruktionszeichnungen und technischen Plänen Maschinenbauteile sowie elektronische, hydraulische und pneumatische Komponenten und Steuerungen her. Dabei kommen verschiedene Metall bearbeitende Verfahren wie Bohren, Biegen, Drehen, Fräsen, Gewindeschneiden, Löten, Schweißen, Nieten etc. zum Einsatz. Maschinenmechaniker*innen programmieren und bedienen auch computergesteuerte (CNC-) Werkzeugmaschinen. Dabei überwachen sie den Fertigungsablauf, befüllen die Werkzeugmaschinen mit Kühl- und Schmiermittel und kontrollieren die fertigen Werkstücke (z. B. Maschinenbauelemente wie Schrauben, Bolzen, Nieten, Muttern, Scheiben) und nehmen gegebenenfalls Korrekturen und Nachbearbeitungen vor.
Abschließend behandeln sie die fertigen Teile mit Oberflächenschutz- und Korrosionsschutzmittel. Dabei polieren, versiegeln oder lackieren sie die Werkstücke oder fetten sie mit Schmierfett ein. Der Zusammenbau und die Montage von Maschinen und Anlagen erfolgen vor Ort. Die Maschinenmechaniker*innen liefern alle erforderlichen Bauteile und Komponenten zum Einsatzort und bauen die Maschinen auf. Sie bauen elektronische, hydraulische und pneumatische Steuerungen ein und nehmen die Maschine bzw. Anlage in Betrieb. Dazu führen sie Probeläufe durch und stellen alle Funktionen passgenau ein. Sie betreuen und überwachen die Maschinen und Anlagen (z. B. Produktionsmaschinen, Fließbänder, Förderanlangen) während sie in Betrieb sind und sorgen für einen störungsfreien Produktionsablauf.
Eine wichtige Aufgabe von Maschinenmechaniker*innen ist die regelmäßige Wartung des Maschinenparks im Betrieb. Sie führen Service- und Reparaturarbeiten durch, überprüfen die Funktionsfähigkeit verschiedener Bau- und Steuerungselemente und tauschen schadhafte Teile aus. Bei Betriebsstörungen suchen sie mit verschiedenen Mess- und Prüfgeräten die Fehlerursachen und beheben diese, indem sie die Maschinen zerlegen und Ersatzteile austauschen.