1952年，在国内首先创建金属材料及热处理、铸造、锻压、焊接专业，后组建为金属材料及工艺系
1981年，焊接、金属材料及热处理专业被批准为全国首批博士学位授权点
1983年，铸造、锻压二专业被批准为全国博士学位授权点
1985年，金属材料及工艺系被批准建立博士后流动站
1987年，金属材料及热处理、焊接、铸造三专业被评为全国首批重点学科点
1993年，成立材料科学与工程学院
1996年，材料科学与工程学科被确定为哈工大“211工程”重点建设学科
1998年，被批准设立特聘教授岗位；同年材料科学与工程一级学科成为博士学位授权点 2000年，材料科学与工程学科被哈工大确定为“985工程”优先发展学科
2001年，材料学学科、材料加工工程学科被评为全国重点二级学科，材料加工工程学科在评估中名列第一
2001年，材料学学科、材料加工工程学科被评为全国重点学科
2006年，材料科学与工程学科被评为全国重点一级学科，在一级学科评估中名列第四
材料科学系 哈工大材料科学系始建于1952年，由金属材料及热处理教研室发展而成。1981年中国首批建立的博士学位授权点，1987年被评为国家级重点学科，为“211”工程和“985”工程首批重点建设学科，2007年材料科学与工程成为国家一级重点学科。材料科学系经过半个多世纪的努力奋斗，已成为国内高校同类院系中综合实力较强的人才培养和科学研究基地之一，并且科学研究一直处于国内领先地位，在国际上享有一定的知名度。
材料工程系 哈尔滨工业大学材料工程系是由原铸造、锻压两个专业教研室于2000年合并成立，并在原铸造和锻压学科基础上建立材料加工工程二级学科。原铸造和锻压学科均成立于1952年，创建伊始就承担了为全国高校铸造、锻压专业培养师资力量的任务。1982年被批准为博士学位授权点，1985年被批准为全国首批博士后流动站。其中铸造学科于1987年被评为全国首批重点学科。材料加工工程学科为“211”工程和“985”工程首批重点建设学科，并于2007年成为国家一级重点学科。
材料工程系经过半个多世纪的积累沉淀以及近十年的教学科研资源的整合优化，已成为国内高校同类院系中综合实力较强的人才培养和科学研究
焊接技术与工程系 焊接技术与工程系始建于1952年，由苏联专家援建的焊接教研室发展而来，1981年成为国家首批博士点，1987年并评为首批国家重点学科。本系毕业学生遍布海内外，多数成为焊接技术领域的精英人才，中国科学院和工程院焊接领域四位院士中，有三位毕业于本专业。该专业所属的“现代焊接生产技术国家重点实验室”始建于1989年，是中国焊接领域唯一的国家重点实验室。
材料物理与化学系 材料物理与化学系培养材料物理专业本科生、材料物理与化学硕士和博士研究生，拥有硕士、博士学位授予权，并设有博士后流动站。所依托的材料物理与化学学科点，其前身系1988年批准设立的金属物理硕士点，于1998年被批准为材料物理与化学博士学位授权点，十五期间被评为国防科工委重点学科，是“211”工程和“985”工程首批重点建设学科。已培养了大量从事先进功能材料的设计、制备、表征和应用等方面的高级科技人才。
材料物理与化学系拥有一支师资力量雄厚、年龄和知识结构合理、富有创新精神的教学与科研队伍，90%人员具有博士学位，80%人员具有国外留学经历；拥有大批功能材料制备、结构表征和性能测试的先进设备。
光电信息材料与量子器件系 哈尔滨工业大学光电信息材料与量子器件系建立于2010年12月，其依托的信息功能材料与器件二级学科博士点于2009年1月经国务院学位办批复设立，
2010年7月获教育部批准设立本科专业“光电子材料与器件”，并从2011年正式开始招生。光电信息材料与量子器件系可培养光电子材料与器件专业本科生、硕士生和博士研究生，拥有学士、硕士、博士学位授予权，并设有博士后流动站。
先进焊接与连接国家重点实验室 先进焊接与连接国家重点实验室依托于哈尔滨工业大学于1989年开始筹建，于1995年初正式对外开放，同年10月通过国家验收。于2003年3月通过了国家的第一次正式评估。2008年以良好的成绩通过运行评估。
据哈工大官网资料，截至2011年12月固定资产4000余万元，面积近5000余平方米。拥有柔性机器人焊接系统、高真空电子束焊机、大功率CO2激光加工系统、真空扩散焊机、搅拌摩擦焊、全方位等离子注入设备、等离子喷涂设备、电子拉伸机、超声扫描显微镜、扫描电子显微镜、X射线和超声波缺陷检测及表面应力测试设备等一大批具有国际水平的研究手段，已成为中国焊接领域的主要人才培养和技术开发基地。
主要研究方向：从事焊接基础理论和先进焊接技术的研究与开发，包括高效焊接方法及过程智能控制、焊接结构可靠性与质量评价、新材料及异种材料连接、微连接与电子封装、表面改性与延寿技术。 金属精密热加工国家级重点实验室 金属精密热加工国家级重点实验室是国内规模较大的先进热加工科学技术综合研究基地，总投资规模8000万元人民币，建筑面积6600平方米，1996年12月通过正式验收。2007年，以优秀成绩通过运行与绩效评估。 该专业培养从事材料设计、研制、组织性能分析与控制以及材料在各领域应用等方面的科学研究、生产开发及经营管理方面的高级专业人才。主要研究方向包括金属基复合材料、金属功能材料、特种合金、表面工程、先进结构陶瓷材料、功能陶瓷材料、新型建筑材料与建筑功能材料、聚合物基复合材料、材料的空间环境效应与模拟原理及技术、材料环境效应损伤机制与性能退化及表征、材料环境效应损伤防护技术等。
本科生有近50%保送或考取硕士研究生。毕业生可面向科研机构、公司或企业，从事新材料研究、开发、科研管理等方面的工作。
该专业具有硕士、博士学位授予权，为国家培养了大批高水平硕士、博士及博士后。该专业学生有机会赴英国伦敦大学皇后玛丽学院进行"哈工大-英国伦敦大学本硕联合培养"，毕业后，将同时获得哈工大学士学位和伦敦大学硕士学位，同时还有机会通过导师推荐赴国外著名大学攻读硕士和博士学位。
材料物理专业
该专业培养从事信息功能材料学等先进功能材料的设计、制备、表征和应用等方面高级技术人才。主要研究方向包括信息功能材料、生物医学材料、形状记忆材料、功能复合材料和纳米功能材料等。
该专业本科生有近60%保送或考取硕士研究生，毕业面向高等院校、科研院所或企事业单位，从事先进功能材料研究、开发、生产和管理等方面工作。近几年来，毕业的本科生和研究生中有10余人到英国、美国、新加坡、日本等国留学继续深造。
该专业具有硕士、博士学位授予权，并设有博士后流动站，已为国家培养了大批高水平硕士、博士和博士后。该专业国际学术交流频繁，为学生创造了大量出国深造的机会。 材料成型及控制工程专业
该专业培养具备深厚理论基础和实际工程能力，可从事先进材料及其构件的液态与塑性成形加工的科学研究、工程技术和生产组织管理的高级专业人才。
该专业为材料及其构件的制造与工程应用提供技术途径与方法。主要研究方向有：精密热成形、轻体零件成形、纳米材料成形与制备、物理场下的液态成形、非晶与微晶的成形与制备、精密液态成形、半固态成形、柔性成形、金属凝固过程与控制、先进模具设计方法、成形过程计算机模拟与仿真、成形过程控制及自动化等。有中国工程院院士1人，长江学者1人，教授26人（其中博士生导师22人），副教授15人，教师博士化率高达91%。专业具有硕
士、博士学位授予权，并设有博士后流动站，已为国家培养了大批高水平硕士、博士和博士后。
专业在课程设置方面充分考虑社会需求，重视学生能力培养。在宽厚的自然科学、技术科学和材料成形理论知识的基础上，设置有弹性与塑性力学基础、材料成型方法及质量控制、传输原理、材料成形过程测量与控制、材料成型模具设计、材料成形CAD/CAE/CAM、材料成型机电一体化等专业基础课程，还设有材料加工新技术、流变学概论、金属成形过程模拟与软件、电磁约束成形技术、金属基复合材料、非平衡凝固新材料、半固态成形技术、纳米材料制备及成形、先进材料精密液态成形等十几门专业选修课程。
该专业在全国同类学科中居领先水平。毕业生中40%以上攻读硕士研究生，其余就业于国内大中城市的科研机构、大型国企、外资与合资企业以及政府部门从事高级技术和管理工作。由于本专业培养的毕业生普遍基础雄厚、工程能力强、综合素质高，受到社会各界广泛欢迎，就业形势好。
焊接技术与工程专业
该专业培养能够在焊接过程传感与控制、焊接工艺、焊接材料及结构设计和焊接质量检测与评定方面从事科学研究、技术开发、工程监理及管理工作的高级技术人才。主要研究方向包括焊接过程智能化控制、高效焊接工艺、微电子器件连接、焊接冶金及界面结构、焊接结构应力与应变控制、焊接缺陷及服役寿命评估。本专业的本科生有资格进行“国际焊接工程师”的培训。
主干课程有：自动控制原理、微机原理及工程应用、电弧焊基础、焊接冶金学、焊接结构力学、焊接过程测量与控制、高效化焊接、钎焊与微连接。
本专业毕业生50%以上继续深造，攻读硕士、博士及博士后，其他学生主要就业于电子通讯、船舶、汽车、锅炉、航空、航天等领域的研究机构或大型企业、外资与合资企业以及政府部门。由于本专业是全国惟一的焊接专业，而且，本专业的毕业生理论基础扎实，工程能力强、素质高，受到企业的广泛欢迎。
电子封装技术专业
该专业是2007年教育部批准的国防特色专业（全国只有2所高校设立此专业），课程设置注重基础理论研究，密切结合生产实践，注重国际化办学。培养学生具有宽厚的基础理论和先进合理的专业知识，具有良好的分析、表达和解决工程技术问题能力，具有较强的自学能力、创新能力、实践能力、组织协调能力，爱国敬业、诚信务实、身心健康、掌握先进电子封装制造技术复合型高级专业人才。
该专业的主要研究方向是：电子封装材料，电子封装工艺及设备，电子封装可靠性评价。 毕业后可在通信设备、计算机、网络设备、军事电子设备、视讯设备等器件和系统制造厂家和研究机构从事科学研究、技术开发、设计、生产及经营管理等工作。该专业属于材料加工学科，具有硕士和博士授予权。
研究生专业 材料加工工程博士点、硕士点
哈尔滨工业大学材料加工工程学科是由原铸造、锻压、焊接和热处理（部分）四个学科合并组成。上述四个学科均成立于1952年，创建伊始就承担了为全国高校铸造、锻压、焊接和热处理专业培养师资力量的艰巨任务，同年由苏联专家培养研究生，在中国创立了比较完备的金属热加工专业教学体系。1982年被批准为博士学位授权点，1985年被批准为全国首批博士后流动站。1987年，铸造、焊接和热处理三个学科被评为全国首批重点学科。经过全国院校学科调整，合并成现在的材料加工工程学科，并于1996年被确定为“211”工程重点建设学科，1998年被批准设立特聘教授岗位，2001年全国重点学科评比中被评为同学科第一名。
本学科的研究方向为：
焊接研究方向：
高效焊接方法及过程智能控制：研究高效焊接方法、焊接热源物理基础与能量传输机理，熔滴过渡、熔池行为与焊缝成形，焊接过程质量传感与智能控制，焊接机器人与自动化系统集成技术及应用；
焊接结构可靠性与质量评价：研究焊接接头的力学行为，焊接结构应力与变形控制，连接接头的自动化检测与分析，智能化质量评价与仿真，结构可靠性与寿命评估；
新材料及异种材料连接：研究新材料、异种材料的连接性及界面行为，超声、扩散、自蔓延高温合成等新连接方法，连接过程的数值模拟及接头质量控制；
微连接与电子封装：研究微细尺寸材料连接的特殊性，微连接新方法、微细材料连接界面行为分析方法，原子尺度润湿性及钎料合金设计，微电子封装可靠性预测与优化设计；
表面改性与延寿技术：研究电子束表面强化与镀膜，激光熔覆与表面合金化，等离子体喷涂﹑烧结与刻蚀， 等离子体离子注入与沉积技术，以及各种材料表面改性与延寿工艺。 液态金属成形与凝固研究方向：
液态金属形成理论与过程模拟、仿真与缺陷预测；非平衡凝固理论与亚稳材料制备基础，大块非晶、快速凝固微晶及金属纳米晶材料形成理论与性能表征，喷射成形过程及组织、性能控制；
液态金属微观结构、组织遗传性，特种合金熔配理论与技术基础；先进材料特种定向凝固理论基础与工艺，物理场作用下的凝固行为与组织控制；
特殊复杂结构件精密近净形液态成形理论与工艺基础，耐高温等特殊条件下应用的新型结构与功能材料液态成形理论与工程应用。
塑性加工研究方向：
塑性成形理论、数值模拟及控制：内高压成形、难加工板材粘性介质压力成形、高能率成形、等温精密锻造及锻件组织性能控制、超塑性成形及扩散连接、旋压成形、摆辗成形、纳米材料构件成形、钛合金及难变形合金成形、微型构件精密成形；
材料制备及成形：研究金属基复合材料、半固态材料、储氢材料、纳米复合材料、纳米晶粉末、金属间化合物粉末，机械合金化、粉末冶金及粉末材料致密化和半固态成形理论。 本学科与美、日、德、俄、英、法、韩等十多个国家和港台地区的数十所大学、研究所和公司建立了密切的学术交流、合作研究及人员往来关系，鼓励教师和优秀研究生参加国际会议，并与国外著名学者建立了联合培养研究生的机制和渠道，为建设国际先进的学科奠定了良好的基础。材料学博士点、硕士点
材料学学科是1981年中国首批建立的博士点，1987年被评为国家重点学科点，1996年被评为我校“211工程”重点建设的八个学科（群）之一，1999年获准设高等学校特聘教授岗位，并为“985”共建的重点学科，2001年全国第二批重点学科评估时，在通讯评议中名列第二。本学科涵盖材料科学系、特种环境复合材料技术国防科技重点实验室、特种陶瓷研究所和分析测试中心等单位。
主要研究领域包括金属基复合材料，陶瓷及陶瓷基复合材料，高比强合金，梯度功能材料，薄膜材料，材料表面改性技术，计算材料学以及各种材料的工程应用等。
金属基复合材料包括铝基复合材料、镁基复合材料、钛基复合材料等；
陶瓷及陶瓷基复合材料包括生物陶瓷、新型陶瓷及其复合材料和金属陶瓷等；
高比强合金包括铝基、钛基、镁基合金等；
功能材料包括梯度功能材料、磁性材料、石墨材料、纳米碳管、导电材料等；
薄膜材料涉及耐磨减摩自润滑薄膜、各种功能薄膜和复合薄膜等；
表面改性包括离子注入表面改性、激光表面改性、稀土表面改性、微弧氧化、复合表面改性等。
本学科从多方面加强对外交往的力度，拓宽交流渠道，与美、英、日、德、俄等国进行广泛交流与合作，邀请本领域著名专家讲学、派出教师参加国际会议、国外进修、访问、讲学等，不断提高学科的学术地位和知名度。引进知名归国学者3人（含洪堡学者2人）。在广泛对俄技术合作与交流的基础上，成立了联合国教科文组织 “先进材料与技术中心”哈尔滨工业大学分部。
材料物理与化学博士点、硕士点
哈尔滨工业大学材料物理学科于1986年被批准为硕士学位授权点，1998年材料物理与化学学科被批准为博士学位授权点，并可接受博士后。
本学科拥有先进的实验条件和良好的科研环境，主要研究方向为：形状记忆材料、生物医学材料、功能复合材料、功能薄膜材料、功能高分子材料、化学能源材料、敏感电子材料、纳米结构组装与加工等。
空间材料与加工博士点、硕士点
哈尔滨工业大学空间材料与加工学科于2008年被批准为硕士学位和博士学位授权点，并可接受博士后。
本学科依托于空间环境材料行为与评价技术国防科技重点实验室，拥有先进的实验条件和良好的科研环境。空间环境与材料的交互作用是航天技术中重要的研究领域之一，也是与现代物理、化学、数学及材料学等基础学科密切相关的交叉学科领域。主要研究方向为：材料与器件的环境损伤效应机理、性能退化规律与表征、以及辐射防护技术，空间环境效应等效与加速试验技术，航天器用新材料加工与性能特性数据库的建立等。
信息功能材料与器件博士点、硕士点
哈尔滨工业大学信息功能材料与器件学科于2009年3月被批准为硕士学位授权点和博士学位授权点，可接受博士后。
本学科拥有先进的实验条件和良好的科研环境，主要研究方向为：光电薄膜材料与器件，特种光纤与光纤器件器件，太阳电池材料与光伏器件，固体发光材料与器件等。
科研概况 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院成立至今，完成国家、国防、省部各类科技计划项目和企业合作科研项目数百项；在高性能结构材料、功能材料、精密铸造、特种塑性成形、材料连接、表面工程等主要研究方向上取得了丰硕的研究成果；形成了基础研究和工程应用结合紧密和“材料工艺零件一体化”、“理论工艺装备一体化”的科研特色；在航空、航天、汽车、核电、船舶等领域解决了一批关键技术问题，在KM-6载人航天空间环境模拟器、神州号飞船返回舱焊接变形控制技术、低速增压风洞、航天员出舱训练用中性浮力模拟器、机器人智能焊接技术、大型壳体液压胀形技术、大型关键受力构件局部加载精密成形陶瓷基复合材料、金属基复合材料及应用、形状记忆与超弹性合金等方面取得了一批标志性的研究成果。
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院由原哈尔滨工业大学金属材料及工艺系和分析测试中心于1993年11月28日组建而成。材料科学与工程学院完成国家、国防各类科技计划项目和企业合作科研项目数百项，获国家自然科学奖1项、国家发明奖4项、国家科技进步奖5项；2008年发表的SCI论文数量世界排名第9，综合竞争力排名第78。材料科学与工程学院的建设目标：建成世界一流的高水平材料科学与工程学科。