คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ถือว่าเป็น คณะวิศวกรรมศาสตร์ ที่เปิดสอนมีสาขาวิชาทางด้าน วิศวกรรมศาสตร์ ในระดับปริญญาตรีมากที่สุด 1 ใน 3 ของประเทศไทย และในระดับปริญญาโทและปริญญาเอกมากที่สุดในประเทศไทย

หลักสูตรทั้งหมดของคณะวิศวกรรมศาสตร์ รวมทั้งสิน 57 สาขา สอนทั้งในหลักสูตรปกติ หลักสูตรนานาชาติ และหลักสูตร Residential College ของมหาวิทยาลัย Cambridge และ Oxford จากประเทศอังกฤษ

หลักสูตรปริญญาตรี 27 สาขา

ปริญญาตรี หลักสูตรปกติ
1 สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี
2 สาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
3 สาขาวิทยาศาสตร์ข้อมูลสุขภาพ
4 สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา
5 สาขาวิชาวิศวกรรมระบบควบคุมและเครื่องมือวัด
6 สาขาวิชาวิศวกรรมระบบควบคุมและเครื่องมือวัด (สหกิจศึกษา)
7 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
8 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า (ระบบไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์กำลังและพลังงาน)
9 สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
10 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล
11 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกลและพลังงาน
12 สาขาวิชาวิศวกรรมยานยนต์
13 สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ
14 สาขาวิชาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์
15 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องมือ
16 สาขาวิชาวิศวกรรมวัสดุ
17 สาขาวิชาวิศวกรรมการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์

ปริญญาตรี (หลักสูตรนานาชาติ) ภายใต้การกำกับดูแลของ International Center for Engineering (ICE)
18 สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี (Chemical Engineering)
19 สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา (Civil Engineering)
20 สาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (Computer Engineering)
21 สาขาวิชาวิศวกรรมอัตโนมัติ (Automation Engineering)
22 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสารและอิเล็กทรอนิกส์ (Electronics and Telecommunication Engineering)
23 สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม (Environmental Engineering)

ปริญญาตรี หลักสูตร Residential College ของมหาวิทยาลัย Cambridge และ Oxford จากประเทศอังกฤษ
24 สาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (Residential College)
25 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า (Residential College)
26 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล (Residential College)
27 สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ (Residential College)

หลักสูตรปริญญาโท 20 สาขา
1 สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี
2 สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา
3 สาขาวิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมโยธา
4 สาขาวิชาวิศวกรรมและการบริหารการก่อสร้าง
5 สาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (หลักสูตรนานาชาติ)
6 สาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (หลักสูตรนานาชาติ)
7 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
8 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและสารสนเทศ
9 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและสารสนเทศ (หลักสูตรนานาชาติ)
10 สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
11 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล
12 สาขาวิชาวิศวกรรมยานยนต์ (หลักสูตรนานาชาติ)
13 สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการและระบบการผลิต
14 สาขาวิชาวิศวกรรมโลหการ
15 สาขาวิชาวิศวกรรมการเชื่อม
16 สาขาวิชาวิศวกรรมคุณภาพ
17 สาขาวิชาเทคโนโลยีการขึ้นรูปวัสดุและนวัตกรรมการผลิต
18 สาขาวิชาวิศวกรรมอาหาร
19 สาขาวิชาวิศวกรรมชีวภาพ
20 สาขาวิชาวาริชวิศวกรรม

หลักสูตรปริญญาเอก 10 สาขา
1 สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี
2 สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา
3 สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ (หลักสูตรนานาชาติ)
4 สาขาวิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมไฟฟ้าและสารสนเทศ
5 สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
6 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล
7 สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการและระบบการผลิต
8 สาขาวิชาเทคโนโลยีการขึ้นรูปวัสดุและนวัตกรรมการผลิต
9 สาขาวิชาวิศวกรรมอาหาร
10 สาขาวิชาวิศวกรรมชีวภาพ

โดยนอกจากหลักสูตรเหล่านี้แล้ว ยังมีการเปิดการเรียนการสอนในหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิตและหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต ไปยังคณะเฉพาะทางต่างๆอีกมากมาย เช่น คณะพลังงงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม และ บัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม