学校设有机械工程学院、化工学院、电子工程与光电技术学院、计算机科学与工程学院、经济管理学院、能源与动力工程学院、自动化学院、理学院、外国语学院、人文与社会科学学院、材料科学与工程学院、环境与生物工程学院、设计艺术与传媒学院、知识产权学院（国内首个部省共建的二级学院）等14个专业学院，建有研究生院、教育实验学院、国际教育学院、继续教育学院，并与合作方联合创办了南京理工大学紫金学院和南京理工大学泰州科技学院两个独立学院。

学校现有国家重点学科9个，江苏省优势学科6个，江苏省一级重点学科7个，工信部重点学科7个；国家级特色专业9个，江苏省重点专业类12个（覆盖38个本科专业），国防重点建设专业4个，国防特色紧缺专业4个；一级学科博士后流动站16个，博士学位点49个，硕士学位点116个；具有13个专业学位授予点，其中工程硕士涵盖27个工程领域，并具有高级管理人员工商管理硕士（EMBA）授予权；此外还具有在职人员以同等学力申请博士、硕士学位的授予权以及外国留学生和港澳台学生的招生权。学校现有各类在籍生3万余人。

学校具有教授任职资格整体审定权，可自评增列博士生导师。现有教职工3200余人，专任教师1900余人，具有高级专业技术职务1200余人，其中，两院院士8人，外国院士3人，“千人计划”8人，“万人计划”2人（其中杰出人才1人），“国防科技工业杰出人才奖”获得者1人，“长江学者奖励计划”特聘教授、讲座教授11人，“国家杰出青年基金”获得者7人，“国家级教学名师奖”获得者3人，国务院学位委员会学科评议组成员4人（其中召集人1人），“973”首席科学家6人，“国家百千万人才工程”入选者12人，“国家级有突出贡献中青年专家”6人，享受国务院政府特殊津贴189人，入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、“江苏特聘教授”等人才计划300余人。教育部创新团队5个，国家级教学团队5个，国防科技创新团队8个，江苏省创新团队14个。

学校立足培养素质全面的高质量人才，不断深化教育教学改革，构建特色鲜明的人才培养体系，致力于培养基础宽厚，知识、能力、素质协调发展的高级专门人才和工程精英，造就求真务实、开拓创新、引领发展、具有国际视野的社会中坚。六十多年来，学校累计为国家培养输送了16万余名各类高级专门人才，其中11人当选中国科学院、中国工程院院士，许多人成为高校、科研机构、企业和政府部门的领导和骨干。