陜西高校一級學科博士（不含軍校）點共有15個，其中西安工業大學擁有一級學科博士點3個，位居省屬高校第6。這3個一級學科博士點分別為"光學工程"、"材料科學與工程和"機械工程"。
1. 光學工程
西安工業大學光學工程學科始建于1955年，1993年獲批"軍用光學"碩士學位授予權，1998年學科被確定為陜西省重點學科，1999年經陜西省政府批準建立"薄膜與光學檢測實驗室"，2007年測控技術與儀器本科專業被評為國家級特色專業，2010年光電信息工程專業被評為陜西省特色專業，2013年獲批博士學位授予權，2014年獲批設立博士后科研流動站。
光學工程學科長期在光學先進制造和光電檢測技術領域開展人才培養及科學研究，適應了武器裝備和經濟發展需求，具有鮮明的軍工特色。形成了薄膜與等離子體技術、微光電器件制造技術與應用、光學加工與計量技術和光電測試技術等長期穩定、特色鮮明的研究方向。
光學工程學科已建設成1個國家級國際科技合作基地、2個省級重點實驗室、1個省級工程技術中心、1個國際合作交流中心。在光學制造領域已經成為西北領先國內一流人才培養和科學研究基地。
2. 材料科學與工程
材料科學與工程學科隸屬于西安工業大學材料與化工學院，1993年被評為首批校級重點學科，1995年材料加工工程學科獲得碩士學位授予權，1997年被原兵器工業總公司確定為部級重點學科，1998年被評為陜西省重點學科。
西安工業大學材料與化工學院現有博士后流動站1個（材料科學與工程）；一級學科博士授權點1個（材料科學與工程）、二級學科博士授權點3個，一級學科碩士授權點1個、二級學科碩士授權點3個、專業碩士領域（材料工程）；本科專業5個。
3. 機械工程
機械工程學科隸屬于西安工業大學機電工程學院。機電工程學院始建于1955年，是西安工業大學辦學歷史最長、規模最大、實力最雄厚的學院之一，擁有機械工程一級學科博士、碩士學位授予權，涵蓋機械制造及其自動化、機械設計等6個二級學科。其中，機械制造及其自動化學科是陜西省重點學科，具有機械工程、工業工程2個工程碩士領域學位授予權。
近年來，機電工程學院承擔了多項包括國家及國務院各部委科研、國家自然基金、國防科研、省級科研在內的多項科學研究工作，累計科研經費到款1.1億元，主要科研成果成功應用于多種型號戰艦以及陸盾等武器裝備，并成功裝備 "遼寧號" 航母；獲國防科學技術進步獎4項，省級科學技術獎5項，國家級教學成果獎1項，出版專（譯）著7部，發明專利授權17件。
經過64年的發展，機電工程學院在兵器制造技術與裝備領域形成了鮮明的特色，在國防工業和機械工程領域均具有一定的影響
經過60多年的積淀，學校擁有3個博士學位授權一級學科，15個碩士學位授權一級學科，有工程、工商管理、新聞與傳播、體育、藝術、會計等6個專業學位授權類別，20個授權領域；學科專業涵蓋工學、理學、管理學、經濟學、法學、文學、教育學、藝術學等8個學科門類，形成了"以工學為重點，突出軍工特色，理工文管多學科協調發展"的學科專業布局。
2017年，在全國第四輪學科評估中，學校有5個學科上榜，其中光學工程學科進入B檔。2018年，學校入選"國內一流學科建設高校"，光學工程學科入選"國內一流學科建設高校"建設學科。
