1、航空航天工程专业
航空航天工程专业是国家级一流本科专业建设点，是西北工业大学最好的专业之一，其所依托的“航空宇航科学与技术”是国家一级重点学科，并且在2017年教育部全国第四轮学科评估中获评A+。
西北工业大学航天学院源于1958年创建的宇航工程系，1988年12月，在宇航工程系的基础上成立了航天工程学院。2003年7月，更名为航天学院。学院建有3个国家级实验教学基地，6个国家重点实验室，2个省部级实验教学中心，10个省部级重点实验室。
2、飞行器动力工程专业
飞行器动力工程是西北工业大学动力与能源学院开设的两个本科专业之一，也是国家级特色专业、国家级一流专业、国防特色专业和陕西省名牌专业、陕西省综合改革试点专业。
动力与能源学院有“航空宇航科学与技术”（A+学科）和“动力工程及工程热物理”（工信部重点学科）两个一级学科，包括“航空宇航推进理论与工程”和“工程热物理”、“热能工程”、“流体机械及工程”、“动力机械及工程”、“风能和太阳能系统及工程”6个二级学科；有2个博士后流动站。
3、飞行器设计与工程专业
飞行器设计与工程专业始建于1938年，是航空宇航科学与技术A+学科核心专业，是西北工业大学王牌专业。该专业是首批国家一流建设专业建设点、教育部特色专业、卓越计划首批试点专业、专业综合改革试点专业。该专业覆盖面广，知识体系完整；师资力量强，实力雄厚，是西北工业大学的优势专业，龙头专业。
4、飞行器制造工程专业
飞行器制造工程专业为国家特色专业、国家级一流本科专业建设点、国防重点专业、陕西省名牌专业、教育部卓越工程师首批试点专业。硕士、博士学位学科点为航空宇航制造工程，博士后科研流动站为航空宇航科学与技术，培养了国内第一个航空宇航制造工程专业的博士研究生。
专业所属的航空宇航制造工程系拥有两个实验室：飞行器制造工艺与装备实验室和现代设计与集成制造技术教育部重点实验室。在国家特色专业等专业建设和211工程、985工程等学科建设的支持下，该系的飞机大型板金零件拉弯和喷丸成形、数字化协同制造系统技术、航空发动机关键零部件制造工艺与装备等研究方面处于国内领先水平。
5、材料科学与工程专业
材料科学与工程专业为国家级一流本科专业建设点，其所属的西北工业大学材料学院源于1938年7月成立的国立西北工学院机械工程系与矿冶工程系，1956年西北工学院设立第四机械系，成为材料学院的主体。
学院拥有凝固技术国家重点实验室、超高温结构复合材料国家级重点实验室等9个国家级平台和17个省部级平台；拥有材料科学与工程国家一级重点学科和材料学、材料加工工程国家二级重点学科。材料学科在教育部前三轮学科评估中分别位居第9、第6和并列第3，第四轮获评A类，2017年跻身国家“一流学科”建设行列，ESI学科排名进入前1‰。
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