西北大学材料科学与工程系（Department of Materials Science and Engineering，缩写：MSE）研究生阶段开设有以下学位项目，分别是：
材料科学与工程博士（PhD in Materials Science and Engineering）：为期4-7年（视论文完成情况），要求申请者本科毕业，拥有物理、化学或工程背景。基本上所有PhD学生可被授予Fellowship、TA或RA奖学金，涵盖全部学费和生活补助。
材料科学与工程硕士（MS in Materials Science and Engineering）：为期2年， 要求申请者本科毕业，拥有理工科背景。该项目学生无奖学金。
西北大学材料科学与工程系专业设置
西北大学材料科学与工程系有以下研究领域，分别是：
生物材料
Biomaterials
材料理论、计算与设计
Materials Theory, Computation, and Design
陶瓷材料
Ceramics
金属材料
Metals
复合材料
Composites
纳米材料
Nanomaterials
能源材料
Energy
高分子材料
Polymers
磁性材料
Magnetic Materials
材料与自组装
Self-Assembly
电子材料与光子学
Materials for Electronics and Photonics
表面与界面
Surfaces and Interfaces
材料合成与加工
Materials Synthesis & Processing
艺术保护科学
Art Conservation Science
西北大学材料科学与工程系研究机构
材料科学与工程系设有以下研究机构，分别是：
材料研究中心（Materials Research Center (MRC or NU-MRSEC)）
纳米科学与工程（Nanoscale Science and Engineering Center (NU-NSEC)）
癌症纳米技术中心（Center of Cancer Nanotechnology Excellence (NU-CCNE)）
国际纳米技术研究所（International Institute for Nanotechnology (IIN)）
医学生物纳米技术研究所（Institute for Bionanotechnology in Medicine (IBNAM)）
催化剂与表面科学中心（Center for Catalysis and Surface Science (CCSS)）
西北大学同步加速器研究中心（Northwestern Synchrotron Research Center (NSRC)）
阿贡/西北太阳能研究中心（Argonne / Northwestern Solar Energy Research Center (ANSER)）
西北大学原子与纳米表征实验中心（Northwestern University Atomic and Nanoscale Characterization Experimental Center (NUANCE)）
可持续性与能源研究所（Institute for Sustainability and Energy at Northwestern (ISEN)）
艺术科学研究中心（Center for Scientific Studies in the Arts (NU-ACCESS)）
