光电工程学院设有“测控技术与仪器”、“光信息科学与技术”、“光电信息工程”和“电子科学与技术专业（光电子技术方向）”四个本科专业；“光学工程”、“测试计量技术及仪器”、“武器系统与运用工程”、“精密仪器及机械”、“微电子与固体电子学”五个硕士专业，其中光学工程学科是省级重点学科。2001年测控技术与仪器首批被评为陕西省名牌专业，2007年荣获国家级质量工程特色专业建设点；2010年光电信息工程被评为陕西省名牌专业；同时“光学系列课程教学团队”荣获陕西省优秀教学团队进行建设，2009年获批“陕西省光电工程类创新人才培养模式改革试验区”。2011年测控技术与仪器专业获批教育部“卓越工程师教育培养计划”建设专业。
经过50年的发展，现在的光电工程学院学科建设、师资队伍等方面均取得了显著的成就。1998年光学工程学科被陕西省评为重点学科，1999年经陕西省政府批准建立“薄膜与光学检测实验室”，2002年经陕西省科技厅批准，成立了中国与白俄罗斯高技术合作开发中心，简称“中白合作中心”。2004年先后经陕西省国防工业技术委员会和科技部国家光电子成果转化及产业化基地批准，成立“薄膜技术与微光电器件军民两用技术工程中心”和“国家光电子成果转化及产业化基地光学薄膜与器件研发服务中心”，2007年批准建立“陕西省光电测试与仪器技术重点实验室”，2008年“薄膜与光学制造技术”实验室获批省部共建教育部重点实验室，2010年获批陕西省光学先进制造工程技术研究中心（13115工程中心）。在“薄膜与等离子体技术”、“微光电器件制造与应用”、“光学加工与计量”、“靶场光电测试技术”等方向造就了一支综合素质好、学术水平高、实践经验丰富、具有开拓创新精神的教学科研队伍。
光电工程学院不断加强与地方企业、国内军工企业和研究机构合作，建立了多个联合培养基地和研究中心7个，如泰勒.霍普森（Taylor Hobson)公司精密检测技术培训基地、德国莱宝（LEYBOLD)公司薄膜技术研究基地、北方光电有限公司—西安工业大学红外技术联合研发中心、南光机器薄膜技术研究基地、利达光电股份有限公司光学制造联合研究基地等。目前，已经发展成为西北地区在薄膜技术、光电元器件技术、光学检测、靶场测试技术及等领域极具特色的教学科研基地。同时，光电工程学院不断加强国际间的合作与交流，先后邀请澳大利亚悉尼大学、加拿大麦吉尔大学、白俄罗斯无线电信息大学、新加坡南洋理工大学，日本大阪大学等学校的著名学者来校交流和合作，社会影响不断扩大。