学院涵盖 2 个一级学科，分别是动力工程及工程热物理、航空宇航科学与技术。

航空推进理论与工程学科是 1981 年我国首批设立的博士点之一。1988 年，该学科被认定为国家重点学科，并在全国学科评估中位列第一。动力工程及工程热物理一级学科是北京市一级重点学科。

具体的博士、硕士招生专业及研究方向如下：

动力工程及工程热物理包含 6 个研究方向：发动机结构安全与综合动力学、多场耦合非定常流动、推进系统智能热管理、推进系统燃烧科学、航空电动推进与智能控制、航空绿色能源。

航空宇航科学与技术包含 1 个研究方向：全数字化智能航空发动机。