1996年水力机械工程系与液压气动工程系合并组建流体机械及流体动力系，教学科研进入稳步发展阶段。1998年普通高等院校本科专业目录重新调整，流体机械及流体动力系结合专业发展特色和历史特点，将流体机械及工程和流体传动与控制两个专业整合为热能与动力工程专业，分别以热能与动力工程（流体机械及工程方向）和热能与动力工程（流体传动与控制方向）招收本科生。1998年流体机械及工程学科被评为甘肃省重点学科。2002年液压传动与控制学科被评为甘肃省重点学科。随着学科建设的不断发展，流体机械及工程学科和流体传动与控制学科形成了鲜明的办学特色与行业优势，成为在国内同行中具有较大影响和知名度的人才培养和科研基地。
2000年，由水机、液压、化机三个专业学科联合申报，并成功获批流体机械及工程二级学科博士学位授权点，2002年首次招收4名博士研究生，初步形成了具备学士、硕士和博士的完整人才培养体系。同年，流体机械及工程学科获得动力工程领域工程硕士学位授权点，并申办了水利水电工程专业，2001年开始招生，拓展了流体机械及流体动力系的学科范围，为西部地区乃至全国水利水电行业输送高级专门人才。
这一时期，流体机械及流体动力系以学科建设为中心，重视青年教师培养和学术梯队建设，通过选派青年教师到外校学习进修的方式充实师资队伍，快速提高青年教师的教学科研水平，科研项目与论文数量逐步提升，教学质量获得稳步提高；通过加强对外合作与学术交流，进一步扩大了专业在学术界和行业界的影响力，并在其中发挥了重要作用，两专业均为全国高校专业教学指导委员会的委员单位。
这一时期的发展实践深刻诠释了奋进求是精神的内涵，这些宝贵经验为学院的后续发展奠定了坚实基础，也为新时代高校改革发展提供了有益借鉴。
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