哈工大是我國最早開展研究生教育工作的高校之一，早在20世紀30年代，學校就開始招收研究生。1949年，學校在蘇聯專家指導下開始設立研究生班，并接收全國各主要大學選派的年輕助教、講師來校攻讀師資研究生。1984年成立我國首批研究生院後，學校參照國際模式，不斷深化研究生教育改革，使研究生教育工作在規模、質量和效益上都取得了明顯進步和提高，為國家的科技、教育、國防和經濟戰線輸送了一大批高層次人才。

哈工大現有9個國家重點學科一級學科，6個國家重點學科二級學科，2個國家重點培育學科，16個黑龍江省重點學科（群），28個博士學位授權一級學科點， 42個碩士學位授權一級學科點，2個培養工程博士的工程領域，20個培養工程碩士的工程領域。現有專任教師3045人，其中中國工程院院士、中國科學院院士38人（含共享院士18人），博士生導師1319人，碩士生導師2860人。

哈工大研究生教育在發展曆程中勇于改革，為培養國家需要的人才不斷創新。1994年在全國率先實行碩士生培養兩年制，2003年在全國首先進行博士生招生方式改革，2006年在全國首批進行研究生培養機制改革，2007年在全國率先實施碩士研究生按學術型和應用型兩個系列進行改革，2008開展研究生教育校内評估工作，2012年開展研究生教育質量體系建設等等。這些改革與舉措，緊跟社會發展需求，符合研究生教育的發展方向和人才培養規律，顯著提高了研究生的培養效率和培養質量。

哈工大自開展研究生教育以來，始終堅持把質量放在首位，以培養具有優良的思想道德素養和高度的社會責任心，具有堅實的基礎理論與深入的專業知識，具有強烈的創新意識和創新能力，具有開闊的國際視野及活躍的國際交流能力的一流創新人才為己任，同時注重研究生綜合素質的提高，培養出的研究生不僅具有紮實的基礎知識和過硬的專業本領，而且具有較強的科學研究能力、工程實踐能力以及創新能力，受到用人單位的普遍歡迎。目前哈工大已授予博士學位12379人，其中專業學位5人；碩士學位78895人，其中專業學位22381人。

為培養具有國際競争力的創新型人才和創建前沿應用科學研究的基地，哈工大于2002年成立了深圳研究生院，十多年來，深圳研究生院堅持研究型、開放式、國際化的辦學定位，以特色求生存、以創新求發展、以貢獻求支持，依托校本部的學科優勢和基礎，面向深圳的經濟環境和市場需求，成為哈工大“一校三區”戰略格局的重要組成部分。

哈工大還與多個國家和地區的126所大學建立了校際合作和交流關系，并開展了學術交流、科研合作、聯合培養研究生等工作，同時面向港、澳、台地區和其他國家招收碩士、博士研究生。