Mehatronikas dizains ir holistiska inženiertehniskā pieeja elektromehānisko iekārtu un iekārtu projektēšanai. Parasti iekārtas tiek veidotas kā atsevišķu sistēmu virkne, piemēram, mehāniskās, elektriskās, elektroniskās un datorsistēmas. Bieži vien šīs sistēmas ir izgatavotas no vispārīgiem komponentiem, kas ir piemēroti jebkura veida mašīnām vai pat dažādiem tipiem. Mehatronikas projektēšanā sistēmas netiek uzskatītas par atsevišķām, bet gan par visas iekārtas daļu un ir integrētas viena otrā ar katru komponentu, kas paredzēts optimālai darbībai ar visām pārējām šīs konkrētās iekārtas sastāvdaļām. Tādā veidā mehatronikas dizains var radīt ļoti efektīvu aprīkojumu, lai optimāli veiktu gandrīz jebkuru uzdevumu.
Ir daudz dažādu principu, kas tiek attiecināti uz mehatronikas dizainu, un tie dažādās nozarēs atšķiras, jo katrai nozarei ir atšķirīgas īpašās vajadzības pēc aprīkojuma. Tomēr viens no dominējošajiem mehatronikas dizaina principiem ir ideja par visu iekārtas komponentu projektēšanu, lai sasniegtu mašīnas vispārējo mērķi, nevis tikai atsevišķu komponentu. Tādā veidā viena komponenta darbība netiek apdraudēta, lai kompensētu citu komponentu. Piemēram, visas iekārtas sastāvdaļas, kas paredzētas darbam ūdenī vai ar ūdeni, būtu paredzētas ūdensnecaurlaidīgām.
Inženieru izglītība ir arī svarīgs faktors, izstrādājot jaunas iekārtas no mehatronikas dizaina viedokļa. Lielākā daļa inženieru specializējas vienā kompetences vai disciplīnas jomā, piemēram, elektrotehnikā vai mašīnbūvē. Lai īstenotu patiesu mehatronikas dizainu, inženierim ir jāpārzina visi iekārtas aspekti, sākot no materiālu sastāva, no kuriem tā tiks izgatavota, līdz datoriem un programmēšanai, kas tiks izmantota iekārtas vadīšanai. Tā kā inženieri ir izglītoti visos konkrētās mašīnas uzbūves un darbības aspektos, ar mehatronikas dizainu kļūst pieejami daudzi jauni veco problēmu risinājumi, piemēram, ķīmiski risinājumi datoru problēmām vai otrādi.
Tā kā problēmas, kas saistītas ar pareizu mašīnu un iekārtu projektēšanu saskaņā ar mehatronikas dizaina koncepciju, daudzi iekārtu ražotāji meklē daudznozaru inženierus ar praktisku pieredzi vairākās dažādās jomās. Šādu inženieru ir maz. Tas ir radījis jaunas jomas inženierzinātnēs un izglītībā. Daudzas koledžas un universitātes tagad sadarbojas ar dažādām nozarēm, lai izglītotu un apmācītu jauna veida projektēšanas inženierus. Šie inženieri nesaņem grādus vienā tradicionālajā disciplīnā, bet gan to grādi atspoguļo viņu spēju strādāt ar visām disciplīnām, kas nepieciešamas konkrētai nozarei.