Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật cơ điện tử tại TDTU mang tính sáng tạo và ứng dụng cao, giúp người học am hiểu các kỹ thuật cơ khí chế tạo, điện tử điều khiển tự động, công nghệ thông tin và các công nghệ hiện đại liên quan để đáp ứng nhu cầu nhân lực cho đất nước trong cách mạng công nghiệp 4.0 như các nguyên tắc điều khiển công nghiệp, hệ thống điều khiển cơ điện tử và bộ điều khiển logic lập trình, thiết kế máy và động học, sản xuất tích hợp máy vi tính, chế tạo và điều khiển sản phẩm cơ điện tử, kỹ thuật điều khiển tự động, … Đặc biệt, ngành học đào tạo phương pháp thiết kế đặc trưng cơ điện tử trong đó các thành phần cơ khí, điện tử và công nghệ thông tin của robot, được thiết kế và chế tạo song song để bổ trợ lẫn nhau nhằm tạo nên chất lượng và tính năng vượt trội mà phương pháp truyền thống không đạt được.

Bên cạnh đó, chương trình đào tạo còn được xây dựng theo hướng mang tính ứng dụng cao, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực hành với các phòng thí nghiệm đa dạng, phong phú, đặc biệt sinh viên được tiếp cận với trang thiết bị thí nghiệm hiện đại được hỗ trợ bởi các tập đoàn lớn trong nước và quốc tế. Sinh viên tiếp cận sớm với môi trường và văn hoá doanh nghiệp thông qua các chuyến tham quan thực tế và kiến tập tại doanh nghiệp để học hỏi và cập nhật xu hướng mới trong ngành đào tạo, vận dụng kiến thức và kỹ năng đã được trang bị để giải quyết các vấn đề thực tiễn tại công ty.

Một số học phần chuyên môn và các chương trình nghiên cứu đều có sự đóng góp của nhiều chuyên gia có tay nghề cao kết hợp với giảng viên trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn thực hiện các dự án nghiên cứu khoa học ngay tại doanh nghiệp, mở ra nhiều cơ hội phát triển toàn diện cả về kiến thức lẫn kỹ năng chuyên ngành cho sinh viên.

Sinh viên sau tốt nghiệp ngành Kỹ thuật cơ điện tử sẽ tích lũy được kiến thức cơ sở để phân tích lý thuyết cơ điện tử và thiết kế hệ thống cơ điện tử cơ bản; áp dụng kiến thức chuyên môn vào quy trình thường xuyên trong kỹ thuật cơ điện tử; phân tích các vấn đề thực tế có thể xảy ra trong kỹ thuật cơ điện tử và chọn phương pháp thích hợp để giải quyết các vấn đề bất thường; cải thiện và nâng cấp các hệ thống cơ điện tử; thiết kế, thực hiện và vận hành hệ thống cơ điện tử; tư vấn, lập kế hoạch, quản lý và triển khai các dự án liên quan đến cơ điện tử Kỹ năng giao tiếp hiệu quả, bao gồm cả kỹ năng giao tiếp làm việc nhóm, quản lý thời gian và tài nguyên hiệu quả.