学校设有16个二级学院，拥有8个一级学科博士点，37个二级学科博士点，15个一级学科硕士点，81个二级学科硕士点和19个工程硕士培养领域及建筑学、MBA专业学位授权，15个博士后流动站。拥有材料学、光学、结构工程3个国家重点学科、16个北京市重点学科和18个北京市重点建设学科。现有新型功能材料、传热强化与过程节能2个教育部重点实验室，国家产学研激光技术中心、中德激光技术中心、精密超精密加工国家工程研究中心、教育部数字社区工程中心、汽车结构部件先进制造技术教育部工程中心、国家集成电路人才培养基地等。学校已建成2000多平米环境一流的“北京工业大学研究生工程实训基地”。
学校十分重视基础性研究和高新技术研究，承担了一批包括国家自然科学基金、973计划、863 计划、科技支撑计划等国家和北京市重点项目。2009年按教育部口径统计，到校科研经费达5.1亿元。近年来，获得全国优秀博士学位论文奖2篇，获得全国优秀博士学位论文提名奖10篇，获得北京优秀博士学位论文奖7篇。