南京工业大学设有一级学科31个，覆盖了理、工、农、医、管、文、法、经、教育等多个学科门类。其中有14个学科被评为国家级重点学科，包括化学工程与技术、机械工程、材料科学与工程、控制科学与工程等。同时，学校还拥有一批国家级和省级工程中心、实验室和创新平台。在教育部发布的2017年学科评估结果中，南京工业大学有4个一级学科获得A-级，6个一级学科获得B+级，6个一级学科获得B级，3个一级学科获得C级。
