学校现以工见长，形成了工科、理科、人文社科和生命医学“四大学科群”，交通运输学科位居全国第一，材料科学、工程学、计算机科学进入ESI世界排名前1%。设有25个学院/系（中心），有机械工程、交通运输工程2个一级学科国家重点学科，有车辆工程、桥梁与隧道工程等10个二级学科国家重点学科。有中国语言文学、力学、电气工程、信息与通信工程、管理科学与工程、建筑学等15个一级学科博士学位授权点，有哲学、理论经济学、数学、物理学、临床医学等43个一级学科硕士学位授权点，有土木工程、机械工程、测绘科学与技术、地质资源与地质工程、工商管理等11个博士后科研流动站。

现有专任教师2551人，中国科学院院士5人，中国工程院院士13人，国家“千人计划”17人，国家“万人计划”2人，“973”项目首席科学家3人，“长江学者”奖励计划24人，国家杰出青年基金获得者19人，国家级教学团队8个，国家级教学名师6人，国家级、教育部和科技部创新团队9个。此外，还聘请了42位中国科学院院士、中国工程院院士，以及5名诺贝尔奖获得者为兼职教授、名誉教授。

学校构建起“价值塑造、人格养成、能力培养、知识探究”四维一体拔尖创新人才培养体系。现有全日制本科生28836人、硕士研究生15863人、博士研究生2093人。建有全国第一座茅以升图书馆，藏有纸质图书资料400万册。承担国家教育体制改革试点项目3项；获国家级教学成果奖29项，其中特等奖1项、一等奖6项，位居全国第九。有4个国家重点专业，12个国家级特色专业，12个国家级评估认证专业。有3个国家级虚拟仿真实验教学中心，8个国家级实验教学示范中心。有国家级精品课程36门，国家级精品资源共享课25门，国家级精品视频公开课8门。全国率先推出通识教育系列、三大力学系列、高铁系列MOOCs课程，国内首创。推进大类培养改革，开展“金融平台班”、“数学基地班”和“中文基地班”等，培养拔尖创新人才。推进卓越工程师计划，与行业企业开展“4+3”、“3+1”等多种模式人才培养。实施研究生拔尖创新人才培育计划，获批“深化专业学位研究生教育综合改革试点”。大力开展通识教育、创新创业教育，倡行经典阅读，建立了唐臣书院、机车博物园，以及西部地区首个大学生创客中心、国家大学生文化素质教育基地、建侯课堂、大学生交响乐团、大学生艺术团等，致力于大学生专业成才和精神成人。组建国内首个轨道交通职业教育联盟，做好覆盖全路局（公司）的轨道交通人才培训。生源质量和人才培养质量稳步提升，本科生就业率保持在95%以上。