学校学科门类齐全，办学特色鲜明。现有机械工程学院、化学与化工学院、电子工程与光电技术学院、计算机科学与工程学院（人工智能学院、软件学院）、经济管理学院、能源与动力工程学院、自动化学院、物理学院、外国语学院、公共事务学院、马克思主义学院、材料科学与工程学院/格莱特研究院、环境与生物工程学院、设计艺术与传媒学院、知识产权学院、网络空间安全学院、智能制造学院、新能源学院、数学与统计学院、微电子学院（集成电路学院）、安全科学与工程学院（应急管理学院）等21个专业学院，以及钱学森学院、中法工程师学院、国际教育学院、创新创业教育学院、国家卓越工程师学院、新生学院、继续教育学院，并与合作方联合创办了南京理工大学紫金学院和南京理工大学泰州科技学院2个独立学院。学校在长期发展过程中形成了兵器与装备、信息与控制、化工与材料三大优势学科群，工程学、材料科学、化学、计算机科学、环境与生态学、物理学、数学、一般社会科学、生物与生物化学、地球科学、临床医学11个学科进入ESI国际学科领域全球排名前1%，其中，工程学、材料科学、化学、计算机科学进入前1‰。现有国家重点学科9个，江苏省优势学科10个，江苏省重点学科12个，工信部重点学科7个，国防特色学科10个；国家级一流本科专业建设点38个，教育部卓越工程师教育培养计划试点专业13个；国家级一流本科课程46门，教育部课程思政示范课程3门；博士后流动站19个；一级学科博士学位授权点20个，一级学科硕士学位授权点35个；具有博士专业学位授权类别3个，硕士专业学位授权类别19个；具有高级管理人员工商管理硕士（EMBA）授予权；具有在职人员以同等学力申请博士、硕士学位的授予权以及外国留学生和港澳台学生的招生权。学校现有各类全日制在校生34000余名，留学生700余名。