大连理工大学航空航天学院于2008年12月17日正式成立。航空航天学院是大连理工大学航空航天科研创新基地和人才培养基地，是培养高水平航空航天学人才，进行航空宇航科学与技术学科建设的摇篮。
依据国务院学位办学科目录中航空宇航科学与技术一级学科下属二级学科设置，并考虑到大连理工大学的实际情况，航空航天学院下设四个研究所。各研究所及其主要研究方向如下:
1.气动与推进技术
(1) 多功能飞行器气动布局与推进技术
(2) 计算空气动力学
(3) 航空航天发动机气体动力学与气动弹性力学
(4) 航空航天热防护技术
2.飞行器设计
(1) 飞行器结构优化设计技术
(2) 飞行器复合材料力学性能分析及设计
(3) 飞行器动力学建模与控制
(4) 多功能飞行器设计理论与技术
3.航空航天控制科学与工程
(1) 导 航、制导与控制
(2) 控制理论与控制工程
(3) 检测技术与自动化装置
(4) 模式识别与智能系统
4.人机与环境工程
(1) 航天器环境模拟、建模、仿真技术
(2) 航天器生命保障系统与空间生物技术
(3) 人、机与环境虚拟仿真技术
目前，航空航天学院的重点发展研究方向包括:新概念多功能飞行器设计理论与技术、高超声速飞行器热防护技术、先进材料与结构技术等。