北卡羅來納州立大學材料科學與工程系研究生階段開設有以下學位項目。
材料科學與工程
納米工程

北卡羅來納州立大學電氣與計算機工程系研究生階段開設有MS和PhD學位項目，要求申請者已擁有電氣工程、計算機工程或其相近領域?qū)W士學位。申請者本科期間須修讀過微積分、統(tǒng)計學、物理和化學課程。如申請者無相關專業(yè)背景，需修讀學校要求的前置課程。

北卡羅來納州立大學核工程系研究生階段開設有MR、MS和PhD學位項目。該校是北卡羅來納州唯一開設核工程項目的高校。注意：核工程屬美國簽證高度敏感的專業(yè)。目前碩士項目有24名校園授課學生，23名遠程授課學生。PhD項目有23名學生。

北卡羅來納州立大學化學工程系研究生階段開設有MR、MS和PhD學位項目。MR項目為不帶論文的遠程教育項目。學生在入讀后第一學期末會通過與相關教員交談等確定參與的相關教員的研究組。當學生已修滿30個學分后，會有一次遴選考試，即決定該生是否有資格繼續(xù)攻讀PhD項目，還是建議其獲得MS學位。

北卡羅來納州立大學機械與航空航天工程系研究生階段開設有以下專業(yè)MS和PhD學位項目：
機械工程
航空航天工程

MS項目要求申請者已擁有技術領域?qū)I(yè)學士學位，該學位需能滿足碩士項目對申請者前置課程的要求，如機械工程、航空航天工程、工科其他領域?qū)I(yè)、物理和數(shù)學。如申請者無機械工程或航空和航天工程學士學位，可給予半條件錄取，申請者需補修微積分、微分方程、物理、統(tǒng)計與動力學，另外，根據(jù)申請者選擇研究方向不同，要求修讀偏微積分的流體力學、熱力學、材料特性與控制。MS為PhD項目申請的前置條件，如申請者已擁有學士學位，且GPA3.5以上，可直接申請PhD項目。

該系向部分研究生提供獎學金，通常是以RA或TA的形式。國際學生在申請TA前，必須通過北卡羅來納州立大學口語測試。獎學金無需單獨申請。研究生院還會提供Assitantship或Fellowship。

北卡羅來納州立大學生物醫(yī)學工程系研究生階段開設有MS和PhD學位項目。該系是由北卡羅來納大學教堂山分校與北卡羅來納州立大學共同開設。如申請者GPA和GRE分數(shù)較低，但有很有力的推薦信以及出色的個人陳述，相比較那些分數(shù)優(yōu)異，但推薦信和個人陳述很糟糕的申請者而言，更有可能被錄取。申請者如擁有工程學士學位，且修讀過本科生物課程對申請很有幫助。以往，生物醫(yī)學工程研究生項目也有錄取無高等數(shù)學學術背景的申請者，但屬例外情況。如申請者擁有生命科學或自然科學學士學位，且計劃在入學前或研一修讀微分方程，也可考慮錄取。

生物醫(yī)學工程系向所有PhD新生提供獎學金，獎學金形式有三種：內(nèi)部Fellowship、TA和RA。前兩者是通過研究生院和生物醫(yī)學系授予，RA是由相關教員授予。研二開始，建議學生轉(zhuǎn)申RA獎學金。上述獎學金涵蓋學費和醫(yī)療保險，學生須自行支付的僅限一些雜費

北卡羅來納州立大學生物與農(nóng)業(yè)工程系研究生階段開設有MBAE、MS和PhD學位項目（注：MBAE為遠程教育項目），要求申請者已擁有工程學士學位（BS），如申請者本科非工程專業(yè)背景，但成績優(yōu)異，且修讀過微分方程、工程統(tǒng)計學、工程動力學、材料特性與水力學或熱動力學課程。

北卡羅來納州立大學土木、建筑與環(huán)境工程系研究生階段開設有MR、MS和PhD學位項目。MR項目可為校園授課或遠程教育授課。PhD學生入讀第5學期后，會有一次遴選考試，即決定該生是否有資格繼續(xù)攻讀PhD項目，還是建議其獲得MS學位。

北卡羅來納州立大學物流工程與管理碩士項目是為熟悉應用于物流分析與規(guī)劃中計量工具的專業(yè)人士開設，要求申請者已擁有工程或與之相關的學士學位，且擁有很強的數(shù)學背景的申請者開設。該項目是由商學院和工程學院工業(yè)與系統(tǒng)工程系共同開設，學制10個月。國際學生如申請工程或物流管理的暑期橋梁課程，有機會獲得獎學金。