Actualmente el Departamento oferta un único Programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica.
Este Programa se ha constituido a partir de cuatro Programas de Doctorado anteriores, los dos primeros del Departamento y los dos segundos de otros Departamentos afines:
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- Doctorado en Ingeniería Mecánica,
- Doctorado en Ingeniería Acústica,
- Doctorado en Ingeniería Sísmica: Dinámica de Suelos y Estructuras, y
- Doctorado en Tecnologías Láser.
Así mismo y aunque ya no admiten matriculación, el Departamento mantiene otros dos Programas de Doctorado:
- Doctorado en Ciencias Ambientales, y
- Doctorado en Gestión Tecnológica.