西北工業大學從1956年開始招收研究生，1965年前共培養研究生197名。我國1978年恢復研究生招生后，我校是首批招收研究生和有權授 博士和碩士學位的高校之一，1986年試辦研究生院，1996年正式建院，是首批設立研究生院的院校之一。2003年我校被確定為由高校自主確定 試分數線的34個全國碩士研究生招生改革試點單位之一。2011年我校被確定為全國首批25所擁有“工程博士專業學位授予權”招生單位之一。
自1978年以來，截至2016年9月底，我校已招收研究生65820名，其中博士研究生11119名，碩士研究生54701名（含非全日制專業學位10 3名），留學生388名。已授予學位42702人，其中授予博士學位5661人，碩士學位37041人（含留學研究生176人）。目前，在校研究生共計17 0名，其中全日制碩士研究生8214名，博士研究生3856名，非全日制碩士研究生5730名。我校多類型、多模式培養研究生，實行了“直接攻博” “碩博連讀”等培養模式培養博士生，并開展全日制和非全日制專業學位研究生培養工作。
截止2016年12月，我校共有博士授權點23個，其中：一級學科博士授權點22個，二級學科博士授權點1個；碩士授權點44個，其中：級學 碩士學位授權點32個，二級學科碩士授權點12個。學位授權點覆蓋了經濟學、法學、教育學、文學、理學、工學、醫學、管理學和藝術學等9個 類的41個一級學科。同時有工商管理（MBA、EMBA）、公共管理（MPA）、工程管理（MEM）、翻譯（MT）和工程（24個領域）等5個類 業碩士學位授權點、2個工程博士授予領域。
我校擁有一支以兩院院士和知名學者為學科帶頭人的素質高、結構合理的研究生導師隊伍，現有博士生指導教師640名，碩士生指導教師13 名。我校研究生導師學術造詣深厚，培養經驗豐富，承擔了大量的國家自然科學基金、“863計劃”、“973計劃”和國家重大型號預研等科研 和研制任務，并取得了豐碩的成果。西北工業大學擁有的國家級重點實驗室、省部級重點實驗室和工程實驗中心等優良的科研環境，使研究生的科研能力 創新能力得到很大提高，成為西北工業大學科學研究的一支生力軍。
西北工業大學加強對外交流與合作，與美、英、法、德、比、日、俄、烏等國家的100多所高校和科研機構簽訂了國際學術交流與科研合作協議，使 究生能夠參與科研實踐。有120多位國外著名學者、教授和專家被聘為我校名譽教授或顧問教授，每年都有多位國際著名學者來校講學、開展合 究。國家公派留學、西北工業大學間聯合培養和研究生導師間交流與合作等多種研究生培養形式并存，近三年來我校公派留學和聯合培養研究生近400人。
“十二五”期間，西北工業大學將繼續推進研究生教育創新“九大體系”建設和“六大工程”建設，大力推動西北工業大學學位與研究生教育工作模式和機制的深刻改革，形成針對不同類型創新人才的特色鮮明的培養體系，為西北工業大學創建“一流學科、一流學院、一流大學”奠定堅實的人才基礎，為國家的工業化、信息化、國防現代化建設事業培養出大批領軍人物和創新型拔尖人才。
