В НТУ «ХПІ» відкрита докторантура і аспірантура. До навчання приймаються як громадяни України, так і іноземці. Науковими керівниками та консультантами є висококваліфіковані доктори та кандидати наук. На кафедрах працюють 15 спеціалізованих вчених рад по захисту докторських та кандидатських дисертацій.
Щорічно понад 60 працівників університету захищають докторські та кандидатські дисертації.
Випускники докторантури та аспірантури працюють на кафедрах НТУ «ХПІ» викладачами, науковими співробітниками, керівниками структурних підрозділів, а також керівниками та провідними спеціалістами на підприємствах, в фірмах, ВНЗ, наукових та фінансових установах України і зарубіжних країн.