本系課程規畫強調跨領域知識的培養與專業知識的應用。課程安排順序可以讓學生在學習中找到自己的興趣，在學習中發現自己的能力。本系規定大學部畢業生至少要修畢專業工程選修30學分。專業工程選修課程分為兩部分，第一部分為「學術專長」，分為電子、材料、熱流、應用物理等四項，學生需要自行選擇一項，並修畢該項所列科目。第二部分則為「應用領域」，分為「甲組（低碳綠能系統組）」與「乙組（智慧奈米系統組）」，必須選修其所列若干科目以滿足專業工程選修的要求。
乙組 (智慧奈米系統組)為因應人工智慧(AI)晶片發展而設置的課程。AI的領域可大致區分為智慧應用、演算法開發與硬體核心裝置。AI晶片即屬於硬體核心裝置，其強大的巨量資料處理效能與運算能力讓「深度學習」與「大數據」進行了緊密的整合，驅動了人工智慧的多樣應用並實現智慧生活。本組的教學特色是整合機械、電子、材料、物理領域的核心課程，應用於AI晶片所需的上游系統設計(材料計算、晶片設計、電路模擬)、中游製程技術(薄膜工程、電漿製程、奈米元件、低耗能記憶體、光電半導體、微機電感測器、3D IC)、與下游奈米檢測(同步輻射、X光與雷射、中子散射、電子顯微鏡分析、電化學腐蝕測試)。
本系為國內各大學提供完整工程科學課程之先驅，同學們可以接受跨領域的訓練與學習，同時兼備學術專長及系統整合能力。工科系在研究上表現傑出，系上多位教授曾獲得國家級重要研究獎項，教學部分亦獲得清大「傑出教學獎」最高教學殊榮，為同學們提供了最優質的教學與研究環境。歷屆畢業生出類拔萃，多就業於高科技產業及研究單位，並成為各單位之菁英份子。選擇本系就讀，必能讓你累積最雄厚的競爭力，成為文理兼修、學養俱優、氣度恢弘的領袖人才。
本系於同學在學期間提供多元獎學金，並與國外多所大學簽有合作協議，提供學生交換留學的機會。學測成績累計前2 % 或審查成績優異者，另提供四年最高20萬元獎學金。
詳細修課規定請參考 “工科系大學部學生修課規定 (校定必修、系定必修、專業工程選修)”