Erinevad saadaolevad tootmisinseneride töökohad hõlmavad paljusid ärihuve. Üks näide on nafta- ja gaasitööstus, kus tootmisinsenerid jälgivad kaevude kasutuselevõtu lõpuleviimist ja pinnaseadmete spetsifikatsioone, mis eraldavad need loodusvarad müüdavateks toodeteks. Muud tüüpi tootmisinseneride töökohad hõlmavad tööd raskes terasetööstuses, mäetööstuses, klaasi- ja alumiiniumitehase tootmist ning lugematul hulgal skaleeritavaid tootmisprotsesse.
Tootmisinseneride töökohad hõlmavad suures osas suuremat osa tootmissektorist, kusjuures töökohad on koondunud tööstusharudesse, kus töötatakse välja uusi tootmismeetodeid. See ei hõlma mitte ainult tootmisprotsessi ennast, nagu konveieri tootmist, vaid ka seda käitavaid arvutijuhtimissüsteeme ja kontrollprotsessi, mis toimub teel lõpptooteni. Tootmisinseneride töökohtade põhikomponent on töötamine koos teiste insenerierialade, näiteks tarkvaratehnika, tööstusinseneride ja juhtimisinseneri töödega, et muuta tootmisprotsess võimalikult tõhusaks ja usaldusväärseks.
Nad teevad uute komponentide või süsteemide kavandamisel tihedat koostööd teiste inseneriekspertidega, nii et tootmisinsenerid töötavad sageli konsultatsiooni alusel paljude seotud tööandjate hulgas. Tootmisinseneride töökohad täidavad üldjuhul need, kellel on laialdased teadmised inseneritavadest üldiselt ja tootmisprotsessidega seotud juhtimisküsimustest. Tootmise ja süsteemijuhtimise keerukuse suurenemine toob kaasa selle, et tootmisinsenerid töötavad käsikäes projekteerimisinseneride, teenindusinseneride, mehaanikainseneride ja muuga. Näited valdkondadest, kus tootmisinseneridel on oluline roll, on tuumaelektrijaamade projekteerimine, kosmosetööstus ja telekommunikatsioon.
Kuna tootmine muutub üha keerukamaks, peavad juhtimisteaduse spetsialistid töötama selle nimel, et süsteemi kujundamisel rakendataks parimaid tavasid ressursside, aja ja tööjõu tõhusaks kasutamiseks. Tootmisinseneri roll on sisuliselt nende kahe distsipliini – tootmis- ja juhtimisteaduse – kombinatsioon. See integratsioon on kõige märgatavam tootmisharudes, kus arvutisüsteemid kontrollivad tootmisprotsessi, kusjuures inimese järelevalve all on peamiselt füüsiline töö. Seetõttu leidub tootmisinseneride töökohti sageli valdkondades, kus ehitatakse uusi või ümberkujundatud süsteeme, mis maksimeerivad robootika kasutamist. Erinevad tootmisinseneride tööd võivad aga hõlmata kõike alates üksikute tööriistade projekteerimisest tootmisprotsessi ühes otsas kuni täieliku süsteemi automatiseerimiseni teises otsas.