มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียมีวิทยาลัยและคณะที่เปิดสอนในระดับปริญญาโทและเอกจำนวน 12 คณะ ได้แก่

• Annenberg School for Communication (คณะนิเทศศาสตร์)
• Graduate School of Arts & Sciences (วิทยาลัยศิลปศาสตร์และวิทยาศาสตร์)
• Graduate School of Education (คณะครุศาสตร์)
• Law School (คณะนิติศาสตร์)
• School of Dental Medicine (คณะทันตแพทย์ศาสตร์)
• School of Design (คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์)
• School of Engineering and Applied Science (คณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์)
• School of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)
• School of Nursing (คณะพยาบาลศาสตร์)
• School of Social Policy & Practice (คณะนโยบายสังคม)
• School of Veterinary Medicine (คณะสัตวแพทย์ศาสตร์)
• Wharton School (วอร์ตันสคูลหรือคณะพาณิชยศาสตร์)

วิทยาลัยและคณะต่างๆของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียนับว่ามีชื่อเสียงโด่งดังและได้รับการยอมรับในระดับโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียมีชื่อเสียงเป็นพิเศษในด้านพาณิชยศาสตร์ เศรษฐศาสตร์ การแพทย์ นิติศาสตร์ และ สถาปัตยกรรมศาสตร์ วอร์ตันสคูลหรือคณะพาณิชยศาสตร์ได้รับการจัดอันดับให้เป็น Top 3 ของโลกจากหลายสถาบัน (อันดับ 1 โดยนิตยสาร Financial Times[5]) คณะแพทยศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียเป็นคณะแพทยศาสตร์แห่งแรกของประเทศสหรัฐอเมริกา ปัจจุบันได้รับการจัดอันดับให้เป็นอันดับ 3 ของประเทศ คณะนิติศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียได้รับการยอมรับว่าเป็นคณะนิติศาสตร์ชั้นนำและเข้ายากมากที่สุดแห่งหนึ่งของประเทศสหรัฐอเมริกา อยู่ในอันดับ Top 10 ของประเทศทุกปี[6] คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ ทันตแพทยศาสตร์ สัตวแพทยศาสตร์ และนิเทศศาสตร์ได้รับการจัดอันดับให้เป็น 1 ใน 5 ของประเทศ นอกจากนี้ คณะนโยบายสังคม และคณะครุศาสตร์ก็ได้รับการจัดอันดับเป็น 1 ใน 10 ของประเทศโดยนิตยสารยูเอสนิวส์ (US News & World Report)[7]