วิศวกรรมระบบเป็นแนวทางแบบสหวิทยาการและวิธีการที่ช่วยให้เกิดการสร้างระบบที่ประสบความสำเร็จ (International Council on Systems Engineering, INCOSE)
วิศวกรรมระบบเป็นแนวทางแบบสหวิทยาการที่กำหนดชุดความพยายามทางเทคนิคและการจัดการทั้งหมดที่จำเป็นในการแปลงชุดความต้องการ ความคาดหวัง และข้อจำกัดของลูกค้าให้กลายเป็นผลเฉลย และสนับสนุนผลเฉลยนั้นตลอดวงจรชีวิตของมัน (ISO/IEC/IEEE 24765:2010)
จุดมุ่งหมายของวิศวกรรมระบบคือการกำกับดูแลการพัฒนาระบบที่ซับซ้อนและบูรณาการ ระบบ ถูกนิยามว่าเป็นชุดขององค์ประกอบที่เชื่อมโยงกันซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุเป้าหมายร่วมกัน ระบบเชิงวิศวกรรมที่ซับซ้อนประกอบด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกันหลากหลายและเชื่อมโยงกันในลักษณะที่ซับซ้อน จึงจำเป็นต้องอาศัยการประยุกต์ใช้วิศวกรรมระบบเพื่อกำกับดูแลการพัฒนาของมัน
วิศวกรรมระบบแตกต่างจากสาขาวิชาดั้งเดิมตรงที่มีระบบทั้งหมดเป็นหัวข้อหลัก กล่าวคือ เกี่ยวข้องกับความต้องการของลูกค้าและสภาวะการปฏิบัติงาน กำกับทิศทางการพัฒนาแนวคิดของระบบ เชื่อมโยงสาขาวิชาวิศวกรรมดั้งเดิมเข้าด้วยกัน และช่วยขจัดความเข้าใจผิดระหว่างผู้เชี่ยวชาญแต่ละสาขา
วิศวกรรมระบบเป็นส่วนสำคัญของการบริหารโครงการ เนื่องจากจำเป็นต่อการวางแผนและกำกับดูแลความพยายามทางวิศวกรรม