材料科学与工程学院目前开设6个本科专业：材料科学与工程、材料科学与工程（与中国科学院上海硅酸盐研究所联合培养英才班）、无机非金属材料工程、复合材料工程、高分子材料与工程、金属材料工程、冶金工程。

材料科学与工程专业的前身是材料化学专业和材料物理专业，办学历史悠久，是国家特色专业及国家一流本科专业、国家人才培养模式创新试验区、教育部“卓越工程师”计划试点单位、专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家工程实践教育中心。先后获批江苏省高校品牌专业建设工程二期及三期项目，并于2019年通过中国工程教育专业认证。专业有9门核心课程：材料导论、量子力学与物质结构导论、材料科学基础、材料工程基础、材料工程基础课程设计、材料科学与工程实验、固体物理、材料物理、材料现代测试方法。专业遵循学校“特色鲜明国内一流国际知名创业型大学”的发展定位，以学生综合能力的培养为导向、创新能力的培养为核心，通过目标导向构建具有创新特色的课程体系和人才培养方案，培养材料科学与工程领域基础理论扎实、工程实践能力强、具备社会发展能力的复合型创新人才。本专业学生毕业后可在高新技术材料、先进能源与器件、电子、精细化工、环保、轻工、国防、军工等领域及交叉学科领域从事研究、开发、教学、设计、生产、管理等工作。

材料科学与工程专业（与中国科学院上海硅酸盐研究所联合培养英才班）是由南京工业大学与中国科学院上海硅酸盐研究所联合培养，采取“3+1”培养模式，前三年在学校完成基础理论与专业课程学习，第四年在上硅所主要以实践教学和科研能力培养为主。校所协同联合培养的“英才班”既发挥了学校在基础理论教学和优质生源等方面的优势，同时又充分利用了中科院上硅所在科研前沿的学科优势和科研条件，建立了校所合作、科教融合、协同创新的人才培养模式，共同培养基础理论扎实，工程实践能力强，材料、能源、环境等领域的高素质科学与工程技术人才。专业有9门核心课程：材料导论、量子力学与物质结构导论、材料科学基础、材料工程基础、材料工程基础课程设计、材料科学与工程实验、固体物理、材料物理、材料现代测试方法。本专业面向全国，培养德智体美劳全面发展、富有强烈社会责任感和使命感，具有良好的职业道德、文化修养和身体心理素质；具备材料科学与工程专业所需的自然科学知识、工程基础理论和专业知识；具备人工智能素养，能够不断学习和应用人工智能新技术，有意识地开展AI+材料科学与工程实践；具有创新创业意识和综合应用知识的能力；具有国际环境下从事材料科学与工程专业技术或管理的潜力；具有从事材料科学与工程及相关领域生产技术与管理、产品与工程设计、高新技术研发及最新科技成果转化能力的科学与工程技术人才。本专业学生毕业后可在高新技术材料、先进能源与器件、电子、精细化工、环保、轻工、国防、军工等领域及交叉学科领域从事研究、开发、教学、设计、生产、管理等工作。

无机非金属材料工程专业源于1952年南京工学院（现东南大学）化工系的水泥生产工学专业，是新中国最早的四个无机非金属材料专业点之一，入选首批国家一流本科专业、教育部卓越工程师培养计划、江苏省品牌专业和江苏省产教融合型品牌专业培育点，全国同专业中首批通过工程教育认证，在绿色建材、气凝胶材料、环境材料、电子信息材料等方向形成鲜明优势和特色。专业坚持产教融合、科教融汇，开设包括2门国家一流本科课程的《材料科学基础》、《无机非金属材料工学》、《材料工程基础》、《材料现代测试方法》、《材料物理性能》等核心课程，建设有国家级工程实践教育中心、国家级人才培养模式创新试验区等高水平实践创新平台，培养从事无机非金属材料设计、生产、研究、开发、检测以及技术和经营管理等工作、具有较强工程实践和创新创业能力的高素质、复合型工程技术人才，毕业生主要在建材、新材料、电子信息、节能环保、新能源、航空航天等行业大型央企、国企工作，或进入国内外知名机构深造。

复合材料与工程专业是材料学、化学、物理学等多学科交叉的新型专业，1992年筹建。专业通过国家工程教育专业认证，入选江苏省一流本科专业建设点，是国家级工程实践教育中心和人才培养模式创新试验区。建有江苏省先进无机功能复合材料协同创新中心、江苏省无机及其复合新材料重点实验室等平台。研究成果在国防、5G通信、绿色建筑等领域取得应用。

高分子材料与工程专业创办于1958年，是全国最早创办的高分子专业之一。专业获批国家级一流本科专业建设点和江苏省品牌专业，通过中国工程教育专业认证。在人才培养过程中注重产教融合、科教融汇，培养的学生大多已成为相关领域企事业单位的技术骨干和管理人才。专业在光/热功能高分子、高分子先进制造、生物及医用高分子等方向具有较高研究水平，未来就业或研究方向瞄准节能与新能源汽车、轨道交通、生物材料和高性能医疗器械等国家新兴战略领域。

金属材料工程专业起源于国立中央大学“腐蚀与防护”教研组，目前形成了以金属腐蚀防护为传统，轻合金材料为优势，能源材料+金属智能设计与制造为拓展的专业特色；是国家一流本科专业、江苏省品牌专业建设点；是4个代表中国接受并通过工程教育认证国际周期性审查的观摩专业之一。通过《金属物理学》、《金属腐蚀理论》、《材料现代测试方法》、《金属材料数字化设计》、《金属材料智能制造》、《新能源材料》等核心课程的教学和多元化的实践环节，旨在结构材料轻量化、智能材料国产化等前沿，培养具有创新创业能力的复合型技术人才。就业涵盖国内外先进材料、机械制造、能源电子、精细化工等行业的研究院所和大中型企业；可面向金属腐蚀与防护、材料强韧化和多功能化、增材制造等尖端领域从事技术研发、生产制造、产品设计、成果转化和控制管理的工作。

冶金工程专业创立于2008年，拥有教育部批准设立一级学科博士点和博士后科研流动站，专业紧扣新时期绿色智能冶金主题，融合智能制造与传统冶金，从事在矿石中提取有价金属及其化合物以及增材制造与粉末冶金研究的专业，培养具备扎实的绿色智能冶金所需的自然科学、工程基础理论和专业知识；面向工业4.0第四范式冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施技术、工程规划与冶金企业管理等工作的创新性、综合性的工程技术人才。