学校学科繁荣，特色鲜明。确立了“顶尖工科、一流理科、精品文科、优势医工”的学科建设方针，现有工、理、管、文、法、经、哲、教育、医和艺术10个学科门类。有8个一级学科国家重点学科（并列全国高校第7名），28个二级学科国家重点学科，10个北京市重点学科，14个A类学科，其中航空宇航科学与技术、仪器科学与技术、材料科学与工程、软件工程为A+学科。有74个本科专业，25个博士学位授权一级学科点，39个硕士学位授权一级学科点，23个博士后科研流动站。学校突出学科基础地位，构建空天信融合、理工文交叉、医工结合的一流学科体系。在航空、航天、动力、信息、材料、仪器、制造、管理等学科领域具有明显的比较优势，形成了航空航天与信息技术两大优势学科群。工程学、材料科学、物理学、计算机科学、化学、社会科学总论六个学科领域的ESI排名进入全球前1%，工程学、材料科学进入全球前1‰，在2020年“软科世界一流学科排名”中，航空航天工程学科连续第三年蝉联世界第一。