航天学院是西北工业大学 “三航”特色学院之一，设有飞行器设计与工程、探测制导与控制技术、飞行器动力工程3个本科专业，飞行器设计、导航制导与控制、航空宇航推进理论与工程等6个硕士点和博士点，其中3个本科专业均为陕西省名牌专业，飞行器设计、航空宇航推进理论与工程被评为国家重点学科。
学院下设航天设计工程系、航天控制工程系、航天推进技术系、航天系统工程系等4个专业系和1个飞行控制与仿真技术研究所；拥有2个国家级重点实验室、2个省级实验室和工程中心、7个学科专业实验室、3个研究所以及航天实验教学中心。“十一五”期间，编写和出版各类教材30余部；建成国家精品课程4门，陕西省精品课程5门，陕西省“航天特色专业人才培养模式创新实验区”。部分教师参与完成的“CZ—2F运载火箭故障模拟仿真系统”科研项目为成功发射“神舟”载人飞船做出了重要贡献，受到总装备部中国载人航天工程办公室表彰。
学院现有各类在校学生1300余人，其中本科生800余人，硕士生、博士生530余人。50年来，学院已为国家培养了以“全国十大杰出青年”雷凡培、李鸿，第九届中国青年“五四”奖章获得者马佳，“全国优秀青年学生”、陕西省教学名师周军等为代表的航空航天领域高素质科技人才5000多名；学院2个博士生班先后被授予“全国先进班集体”称号。