Công tác đào tạo đại học tại Học viện Kỹ thuật quân sự luôn được xác định là nhiệm vụ chính trị trung tâm, có vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực khoa học – công nghệ chất lượng cao phục vụ Quân đội và sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Hiện nay, Học viện đang tổ chức đào tạo 17 ngành với 52 chuyên ngành, bao gồm nhiều lĩnh vực khoa học – kỹ thuật then chốt, đáp ứng yêu cầu phát triển của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư và nhiệm vụ bảo vệ Tổ quốc trong tình hình mới. Các lĩnh vực đào tạo bao gồm: Công nghệ thông tin, Khoa học máy tính, Kỹ thuật phần mềm, Hệ thống thông tin, Mạng máy tính và truyền thông dữ liệu, An toàn thông tin, Công nghệ kỹ thuật hóa học, Công nghệ vật liệu, Kỹ thuật cơ khí, Kỹ thuật cơ khí động lực, Kỹ thuật cơ điện tử, Kỹ thuật điện tử – viễn thông, Kỹ thuật radar – dẫn đường, Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ, Kỹ thuật xây dựng và Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông.

Bên cạnh đó, để đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ xây dựng Quân đội trong tình hình mới, Học viện đã tổ chức đào tạo kỹ sư quân sự chất lượng cao với 02 chuyên ngành trọng điểm là An ninh hệ thống thông tin và Thông tin, đồng thời triển khai đào tạo tài năng ở các ngành công nghệ chiến lược. Đối với hệ dân sự, từ năm 2002, Học viện được Bộ Quốc phòng giao nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Đến nay, Học viện đã đào tạo được trên 10.000 sinh viên tốt nghiệp, nhiều người đang giữ vai trò nòng cốt tại các cơ quan, doanh nghiệp và tổ chức khoa học – công nghệ trong cả nước. Đặc biệt, năm 2025, Học viện tuyển sinh trở lại hệ dân sự với 08 ngành kỹ thuật mũi nhọn, gồm: Công nghệ thông tin, Khoa học máy tính, An toàn thông tin, Kỹ thuật điện tử – viễn thông, Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, Kỹ thuật cơ điện tử, Kỹ thuật cơ khí và Kỹ thuật xây dựng. Với chương trình đào tạo cập nhật, gắn kết chặt chẽ giữa lý thuyết và thực hành, giữa đào tạo và nghiên cứu khoa học, công tác đào tạo đại học của Học viện KTQS tiếp tục khẳng định vị thế của một trung tâm giáo dục-đào tạo, nghiên cứu khoa học kỹ thuật hàng đầu của Quân đội và đất nước.