陕西高校一级学科博士（不含军校）点共有15个，其中西安工业大学拥有一级学科博士点3个，位居省属高校第6。这3个一级学科博士点分别为"光学工程"、"材料科学与工程和"机械工程"。
1. 光学工程
西安工业大学光学工程学科始建于1955年，1993年获批"军用光学"硕士学位授予权，1998年学科被确定为陕西省重点学科，1999年经陕西省政府批准建立"薄膜与光学检测实验室"，2007年测控技术与仪器本科专业被评为国家级特色专业，2010年光电信息工程专业被评为陕西省特色专业，2013年获批博士学位授予权，2014年获批设立博士后科研流动站。
光学工程学科长期在光学先进制造和光电检测技术领域开展人才培养及科学研究，适应了武器装备和经济发展需求，具有鲜明的军工特色。形成了薄膜与等离子体技术、微光电器件制造技术与应用、光学加工与计量技术和光电测试技术等长期稳定、特色鲜明的研究方向。
光学工程学科已建设成1个国家级国际科技合作基地、2个省级重点实验室、1个省级工程技术中心、1个国际合作交流中心。在光学制造领域已经成为西北领先国内一流人才培养和科学研究基地。
2. 材料科学与工程
材料科学与工程学科隶属于西安工业大学材料与化工学院，1993年被评为首批校级重点学科，1995年材料加工工程学科获得硕士学位授予权，1997年被原兵器工业总公司确定为部级重点学科，1998年被评为陕西省重点学科。
西安工业大学材料与化工学院现有博士后流动站1个（材料科学与工程）；一级学科博士授权点1个（材料科学与工程）、二级学科博士授权点3个，一级学科硕士授权点1个、二级学科硕士授权点3个、专业硕士领域（材料工程）；本科专业5个。
3. 机械工程
机械工程学科隶属于西安工业大学机电工程学院。机电工程学院始建于1955年，是西安工业大学办学历史最长、规模最大、实力最雄厚的学院之一，拥有机械工程一级学科博士、硕士学位授予权，涵盖机械制造及其自动化、机械设计等6个二级学科。其中，机械制造及其自动化学科是陕西省重点学科，具有机械工程、工业工程2个工程硕士领域学位授予权。
近年来，机电工程学院承担了多项包括国家及国务院各部委科研、国家自然基金、国防科研、省级科研在内的多项科学研究工作，累计科研经费到款1.1亿元，主要科研成果成功应用于多种型号战舰以及陆盾等武器装备，并成功装备 "辽宁号" 航母；获国防科学技术进步奖4项，省级科学技术奖5项，国家级教学成果奖1项，出版专（译）著7部，发明专利授权17件。
经过64年的发展，机电工程学院在兵器制造技术与装备领域形成了鲜明的特色，在国防工业和机械工程领域均具有一定的影响
经过60多年的积淀，学校拥有3个博士学位授权一级学科，15个硕士学位授权一级学科，有工程、工商管理、新闻与传播、体育、艺术、会计等6个专业学位授权类别，20个授权领域；学科专业涵盖工学、理学、管理学、经济学、法学、文学、教育学、艺术学等8个学科门类，形成了"以工学为重点，突出军工特色，理工文管多学科协调发展"的学科专业布局。
2017年，在全国第四轮学科评估中，学校有5个学科上榜，其中光学工程学科进入B档。2018年，学校入选"国内一流学科建设高校"，光学工程学科入选"国内一流学科建设高校"建设学科。
