هندسة الطاقة أو هندسة أنظمة الطاقة هو فرع من فروع الهندسة يتعامل مع كفاءة الطاقة، خدمات الطاقة، إدارة المرافق ومنشآت الطاقة كالمصانع ومحطات الطاقة وتكنولوجيا الطاقة البديلة.
يعتبر هذا الفرع من أحدث فروع الهندسة فمثلها مثل الهندسة المدنية، الهندسة المعمارية، الهندسة الكهربائية والميكانيكية. يعتمد هذا الفرع على دمج علوم الفيزياء، الرياضيات، الكيمياء، الإقتصاد وعلوم البيئة. يوظف مهندسين الطاقة خبراتهم لزيادة كفاءة الأنظمة تطوير مصادر الطاقة المتجددة على الرغم أن مهمتهم الرئيسية هي إيجاد أكثر الطرق كفاءة والأكثر مناسبة لإتمام المهام وتطوير النظام. هذا يعني توفير إضاءة أفضل، عزل أفضل، حرارة وتبريد أفضل، على الرغم من إن اهتمام مهندسي الطاقة ينص على الحصول على الطاقة واستخدامها في أكثر الطرق نظيفة للبيئة كتوليد الطاقة بإستخدام الطاقة الكهرومائية والطاقة الشمسية والمواد العضوية إلا أنها لا تعتمد على الطرق النظيفة فقط فتولدها أيضا عن طريق المواد البترولية والغاز الطبيعي.
