北大工学院目前有六个本科专业：理论与应用力学专业、工程结构分析专业、能源与资源工程专业、航空航天工程专业、生物医学工程专业、材料科学与工程专业。
理论与应用力学专业（理学位）：
前三学期学习基础课，此后按“流体力学”、“固体力学”、“一般力学（动力学与控制）”、“计算力学”等专门化方向分流培养并完成毕业论文。毕业后既可继续在这些专门化方向攻读研究生，也可从事各工程科学、计算机应用等方面的新技术开发工作和教学工作。
工程结构分析专业（工学位）：
不仅有扎实的数学、物理、力学、实验及计算机的基础培养，而且着重培养学生有关结构工程的分析和计算机辅助设计能力，使他们成为以应用与发展计算机技术进行结构设计与分析为专长的人才，毕业后既可以继续读研究。
能源与资源工程专业（工学位）：
前三学期学习基础课，此后根据学生意愿，分到“可再生能源”、“节能技术”、“油气工程技术”、“水资源”、“资源勘探”等专门化方向分流培养并完成毕业论文。毕业后既可继续在这些专门化方向攻读研究生，也可从事可再生能源技术、水资源、能源勘探开发利用等方面的新技术开发和教学工作。
航空航天工程专业（工学位）：
北京大学工学院航空航天工程专业的定位为：“理科基础、工科取向”。从一年级的基础课起，航空航天工程专业的本科生就要受到高于工科院校的严格的数学、物理、化学训练，在专业基础课阶段又分别受到严格的流体力学和固体力学基础理论训练。在专业知识培养方面，强调学生具有较宽的知识面而不局限于某个专业领域。依靠北京大学工学院原有的优势学科，在“气动与推进”、“结构与材料”、“控制与导航”三个方向开设一批有特色的专业课程。学生可以根据自身兴趣及科研需要在其中任选一组专业课程。毕业生可直接进入航空航天部门的科研院所和工程单位工作，也可在航空航天科学与技术、力学等相关专业继续深造。
生物医学工程专业（工学位）：
该专业设立于2010年，培养学生在自然科学、工程科学与生物、医学等领域的跨学科训练，能够运用理论分析、实验研究和工程设计等手段解决生物医学工程领域的相关问题。学生毕业后可在相关领域内继续深造，也可直接进入生物医学工程相关的工程技术、产业或管理部门从事应用研究、技术开发或管理工作。
材料科学与工程专业（工学位）：
该专业设立于2010年，旨在培养学生掌握材料科学和工程学科所需的基本的数学、物理学、化学和工程学理论知识，以及材料科学与工程等方面的专门化知识和实验技能。学生毕业后，可在相关领域继续深造，也可以从事相关专业的科研、教学和应用工作。
