嘉大理工學院為具有基礎科學與應用科學之特色學院，設有電子物理學系、應用化學系、應用數學系、資訊工程學系、生物機電工程學系、土木與水資源工程學系、電機工程學系及機械與能源工程學系等8個學系，各學系除基礎研究與科技潮流發展之研發能量外，並與嘉大傳統之農業科技及生物技術專長研究相結合，組成跨領域特色研究團隊，著重利用理工背景與特色輔助生物與農業相關科技發展，期以科技智慧輔助農業生產技術與時俱進，培育國家高科技智慧產業人才。
電子物理學系以建立學生深厚的物理基礎並加強電子電路相關的訓練為目標，除了紮實的物理訓練，更強調要具備進入實驗室做專題的能力，全面培養實際動手做的實務經驗與理論分析的技術。現有專任教授11人、副教授2人、專案助理教授1人；研究團隊主要分成半導體電子領域及光電科學領域兩大主軸。本系的教育目標與傳統物理系不同的是將傳統電機電子系的必修課程如電子學、電路學、電磁學、電子學實驗納入本系重點課程，更有數位邏輯和半導體製程技術的選修課程。大學部學生多以升學研究所為主，畢業後超過80%的學生就業於科技業。
應用化學系以傳授基礎化學與實用技術建立學生良好的化學學識為目標，結合教育與產業資源，以不同課程及實驗培養學生獨立思考及專業技術之養成訓練。就業方向以材料、光電半導體、分析檢測及製藥產業為主，亦可修習教育學程成為中學教師或修讀博士班擔任大學教師。專業研究以化學為基本架構，結合當代科技及產業發展趨勢，著重於材料、生物、醫藥、農業及能源等相關物質之合成、分析、感測及特性研究。在基礎授課分流之外亦邀請相關業界具多年實務經驗之專家蒞校傳授經驗，介紹產業應用技術發展現況，縮短學用落差以增強就業競爭力。
應用數學系不同於其他公私立大學相關數學系所的發展，整合計算科學、資訊科學及機率統計等三個教學研究團隊，朝教學、研究、設計與製造的完整化發展，並以跨學門技術整合與研發，加強技術轉移及提升產業技術合作。應用研究涵蓋微奈米計算模擬、多媒體設計、動態系統模擬、科學計算與建模、生物統計、品質控制、數學科普、數據科學及人工智慧等。學生畢業後可從事數學或資訊軟體(教具)設計研發、生物科技、工業設計、財務分析、品質控制、保險精算及數學教育等工作。若選擇繼續升學，則可朝應用數學、資訊工程、統計、財務金融、工業工程及數學教育等研究所深造。
資訊工程為全球高成長產業及重點核心發展領域，資訊專業人才未來數十年仍呈現供不應求的趨勢，主要發展方向包括：軟體工程與知識工程、互動多媒體及網路與資訊安全等3大領域，涵蓋人工智慧、物聯網、資訊安全及知識工程與軟體工程等科技創新整合應用；配合新科技發展，本學系開設區塊鏈、機器學習、人工智慧、物聯網等相關課程，以培養新興產業所需人才；此外，結合嘉大農業技術或生命科學等重點研究領域，發展智慧農業與資訊科技跨域合作，在智慧農業發展研究成果亮眼。智慧型軟體暨通訊系統為國內的產業趨勢發展主流之一，例如：元宇宙、雲端、智慧型移動裝置、(穿戴式)互聯網、機器人、互動仿生系統及生物資訊（整合）系統等，本學系培育學生具備相關高階技術，未來可投入相關職場就業，或擔負系統(整合)工程專案經理之高薪重要職務；學生參與數位遊戲及其他軟體創意設計各項競賽獲獎不斷，112學年度通過國科會大專生研究計畫6件，足見學系在基礎科技研究扎根之努力。
培養學生具備機械、電機、機電整合等基本專業知識，應用機電科技於生物產業相關領域，期使學生在完成專業課程後，具有機電系統之設計製造、自動化技術、生物產業與智慧農業領域的專業技能。本學系課程以基礎科學為主，應用科學為輔，並注重不同知識領域間之整合，藉由知識融通，厚植學生應用知識的能力，課程兼顧理論與實務。本學系研究與發展方向分為動力機械工程、系統感測與控制工程及生物材料與生醫工程三大領域，主要研究方向為：生物產業機械、生物產業系統自動化、自動量測與儀表控制技術、生物感測器及生物晶片。本學系畢業生在機械電機產業方面可到中鋼或精密機械公司就業，在生物農業產業方面可到溫室環控、植物工廠及生物科技等公司就業，在研究機構方面可到工業研究院、中央研究院、農業試驗所、農業改良場或公營研究單位就業，在公職方面可參加相關的高普考試或公營機構考試；在升學方面，可至生機、機械、電機、醫工和食品等相關研究所繼續進修碩(博)士學位。
本學系致力於土木工程領域知識之教學、研究與成果推廣，主要以防災科技、結構耐震設計、耐震評估及補強、營建材料、公共工程設施研究、灌溉排水及水土資源保育為主。特色研究包括結構耐震設計耐震評估及補強研究、土木與大地災害模擬演算、綠色營建與結構修補研究、水文地質災害模擬研究及智慧灌溉研究等，培育符合國際觀兼具本土環境需求專業人才，因應國家公共工程建設及社會發展需求，提升水土資源永續利用、國家經濟發展及全民福祉。學生畢業後可參加土木、水利及水土保持工程等高普考試、地方特考及國營事業考試；亦可報考土木技師、結構技師、大地技師、水利技師、水土保持技師等技師執照，參與土木工程相關的開發建設之規劃、設計、施工與研發工作。本學系畢業系友110年考取土木高考三級8人、普考10人、技師執照6人，111年考取土木高考及普考共17人，112年考取土木高考及普考共14人，成果豐碩。
電機工程學系配合國家建設及產業發展需要，培育中高級電機科技人才為目的，教學理念除注重理論探討外，強調實際動手的能力，以期培育具有深厚電機基礎與專業並能實際應用的電機高科技人才。課程設計涵蓋所有電機系所需基礎理論，並開設選修電子與系統設計學程、通訊與訊號處理學程及計算機與控制系統學程等專業學程供學生修習，培育學生紮實基礎，作為升學及就業準備。本學系畢業生未來可從事臺灣各科學園區中的積體電路製造、資通訊業、IC設計與測試及生物晶片研發等職業。
機械與能源工程學系配合國家產業發展需要，以機械節能系統領域為發展方向，重點發展節能技術應用於精密機械以及能源系統，培育機械節能專業技術工程人才。在教學上理論與實務並重，以期培育出具有深厚基礎並能實際應用的工程人才，來發展節能技術應用於精密機械設計與製造以及能源系統。課程規劃以培育機械節能專業技術工程人才為目的，重點發展節能技術應用於精密機械設計、製造與能源技術，教學理念在具備深厚理論基礎且能實際應用的產業人才。本學系畢業生可以在既有的機械產業（工具機、製程生產線、車輛工業）、需要機械的產業（幾乎各行各業均有需要）及能源產業（水力、火力、核能）任職，更能跨及發展中的綠色能源產業（太陽光電、節能科技、生質燃料、氫與燃料電池、電動車、風力發電、未來的潮汐發電等），或至電力、能源、交通部門等公營部門任職。升學方面，可報考各大學機械、製造、能源及材料相關領域研究所。
圖1:資訊工程學系開設微學分課程-以物聯網在農業環控自動化跨域應用入門。（照片由理工學院提供）
圖2電機工程學系江政達教授指導學生榮獲教育部智慧健康之感測器及感測電路設計與實作示範模組教材。（照片由理工學院提供）
圖3:電子物理學系開設半導體製程技術導論，邀請力積電處長協同授課。（照片由理工學院提供）
圖4:電機工程學系師生至松川精密工業參訪。（照片由理工學院提供）
圖5:資訊工程學系學生參加2022年ITSAE全國大專校院程式極客挑戰賽榮獲資訊系統與網頁設計應用組佳作。（照片由理工學院提供）
圖6:應用化學系化學實驗課程，訓練學生實務操作。（照片由理工學院提供）
圖7:生物機電工程學系學生研發田間機器人助農省事又省工。
圖8:機械與能源工程學系教學實驗室。（照片由理工學院提供）