理工学系研究科（松本キャンパス）
数理・自然情報科学専攻
本専攻は「数理構造講座」「 空間構造講座」「数理解析講座」「自然情報学講座」で構成されています。
物質基礎科学専攻
本専攻は「物性物理学講座」「素粒子・宇宙物理学講座」「構造・計測化学講座」「反応・物性化学講座」で構成されています。
地球生物圏科学専攻
本専攻は「地層科学講座」「地球物質科学講座」「生体生物学講座」「進化生物学講座」「地球システム解析講座」「生態システム解析講座」で構成されています。
理工学系研究科（長野キャンパス）
機械システム工学専攻
本専攻の基盤となっているのはモノづくりに必要な全ての技術です。21世紀のモノづくりに必要な高度な知識を駆使し、豊かな創造力と高度な研究開発能力を持つエンジニアを養成します。
電気電子工学専攻
本専攻では、電力工学、情報通信工学、電子工学等の各分野で、海外の研究機関とも積極的に協力、交流を保ちながら最先端技術の開発に努めています。
土木工学専攻
土木工学（社会基盤・環境防災・地域計画）に関する高度な専門的知識と技術を持ち，未来をひらく環境やインフラ整備について幅広い観点から発想できる人材の育成を目指します。
建築学専攻
人間が健全な住生活と産業振興を営むためには、地域・都市の基盤を計画することが必要であるとともに、今後は、より発展した社会の創造と持続可能性を追求することが不可欠です。
当専攻では、環境との調和を考慮した安全で快適な社会を創造し、人間を含めた種々の構造物との機能的結合を高めていく総合建設技術の確立を担う人材育成のために、高度な研究と教育を行います。
物質工学専攻
新機能を持つ高付加価値物質及び新素材としての化合物の新規開発の研究教育を通じて、現代の先端物質・材料技術のレベルに対応できる専門知識と共に柔軟な発想と応用力を持つ高度技術者及び研究者の育成を目的としています。
情報工学専攻
情報工学の分野は、専門知識と技術を持つプロフェッショナルを必要としています。本専攻では創造的な研究実践により高度な技術開発意欲を持つ研究開発者の養成を目的としています。
環境機能工学専攻
大量生産・大量消費・大量廃棄の社会から、地球環境（生態系）を保ち・改善しながら繁栄する社会へと転換するために必要な「環境調和型科学技術」を、教育研究を通じて開発・発展させることを目指します。
