哈尔滨工业大学研究生院的专业各有特色。

哈尔滨工业大学研究生院专业有计算数学、概率论与数理统计、应用数学、运筹学与控制论、物理学、理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、声学、光学、无线电物理、无机化学等专业。

哈工大研究生院国家重点培育学科2个；博士学位授权一级学科27个，硕士学位授权一级学科41个，博士专业学位授权点1个，硕士专业学位授权点10个，博士后科研流动站24个。

在教育部第三轮学科评估中，哈尔滨工业大学研究生院有10个一级学科排名位居全国前五位，其中力学学科排名全国第一。材料科学、工程学、物理学、化学、计算机科学、环境与生态学、数学、生物学与生物化学等8个学科进入ESI全球前百分之1的研究机构行列，其中材料科学、工程学已进入全球前千分之1的研究机构行列。

硕士学位授权一级学科有哲学、理论经济学、应用经济学、法学、社会学、马克思主义理论、物理学、化学、海洋科学、生物学、科学技术史、统计学、力学、机械工程、光学工程等专业。