Projektiranje mehatronike je holistički inženjerski pristup projektiranju elektromehaničke opreme i strojeva. Obično je oprema dizajnirana kao niz zasebnih sustava, kao što su mehanički, električni, elektronički i računalni sustavi. Često su ti sustavi izrađeni od generičkih komponenti koje su prikladne za bilo koji sličan tip stroja ili čak različite tipove. U dizajnu mehatronike, sustavi se ne smatraju zasebnim već dijelom cijelog stroja i integrirani su jedan u drugi sa svakom komponentom dizajniranom za optimalan rad sa svim ostalim komponentama u tom specifičnom stroju. Na taj način, mehatronički dizajn može proizvesti vrlo učinkovitu opremu za optimalno obavljanje gotovo svakog zadatka.
Postoji mnogo različitih principa koji se pripisuju dizajnu mehatronike, a razlikuju se od industrije do industrije, jer specifične potrebe opreme za svaku industriju variraju. Međutim, jedno prevladavajuće načelo mehatroničkog dizajna je koncept projektiranja svih komponenti u stroju s ciljem ispunjavanja cjelokupne krajnje svrhe stroja umjesto samo pojedinačnih komponenti. Na taj način, jedna komponenta nije ugrožena u svojoj izvedbi kako bi se kompenzirala druga komponenta. Na primjer, sve komponente u stroju dizajniranom za rad u ili s vodom bile bi projektirane tako da budu vodootporne.
Obrazovanje inženjera također je važan čimbenik pri osmišljavanju nove opreme iz perspektive dizajna mehatronike. Većina inženjera specijalizirana je za jedno područje stručnosti ili discipline, poput elektrotehnike ili strojarstva. Da bi slijedio pravi mehatronički dizajn, inženjer mora biti upoznat sa svim aspektima stroja, od sastava materijala od kojih će se izraditi do računala i programiranja koji će se koristiti za upravljanje strojem. Uz inženjere koji su educirani u svim aspektima konstrukcije i rada određenog stroja, niz novih rješenja za stare probleme – kao što su kemijska rješenja za računalne probleme ili obrnuto – postaje dostupan s mehatroničkim dizajnom.
Kao izravan rezultat problema povezanih s odgovarajućim inženjeringom strojeva i opreme u okviru koncepta projektiranja mehatronike, mnogi proizvođači opreme traže multidisciplinirane inženjere s praktičnim iskustvom u brojnim različitim područjima. Malo je takvih inženjera na raspolaganju. To je stvorilo nova područja u inženjerstvu i obrazovanju. Mnogi fakulteti i sveučilišta sada surađuju s raznim industrijama kako bi obrazovali i osposobili nove tipove inženjera dizajna. Ovi inženjeri ne dobivaju diplome u jednoj tradicionalnoj disciplini, ali umjesto toga, njihove diplome odražavaju njihovu sposobnost rada sa svim disciplinama koje zahtijeva određena industrija.