学院拥有材料科学与工程一级学科，同时材料科学与工程也是浙江省一流学科（B类）学科。学科含材料物理与化学、材料学和材料加工工程3个二级学科，均硕士学位授予权，其中材料物理与化学为省级重点学科，材料学和材料加工工程为校级重点学科。

学科始终坚持优势特色发展，逐步在功能材料计量检测标准领域形成特色，重点开展磁功能材料、光功能材料、电功能材料、热功能材料、纳米功能材料、金属材料、能源材料、先进炭材料和材料表面处理等新材料及检测技术研究工作。建有材料分析测试中心、光子检测技术实验室和配位键计量与调控中心，以及光电材料研究所、能源材料研究所、纳米材料研究所、表面处理研究所、晶体材料研究所、碳材料研究所和玻璃光纤研究所。

学科近年来主持和承担国家科技部国际合作重大专项、国家质检公益技术专项、国家自然科学基金等科研项目500余项，总经费1.2亿余元；获得国家科学技术进步奖二等奖1项（参与）、浙江省科学技术奖一等2项、二等奖6项，浙江省自然科学奖三等奖1项和浙江省西湖友谊奖等；三大检索论文1000余篇，其中在《Chemical Review》、《Journal of American Chemistry Society》、《Journal of Physical Chemistry C》、《Applied Catalysis B》和《Nanoscale》等国际著名杂志先后发表；与大型龙头企业成立研发及检测中心10余个，解决关键共性技术20余项，为企业新增产值50多亿元。

材料物理与化学学科主要以高性能磁性材料及器件、先进炭材料以及材料表面处理技术为研究对象，以解决大批量磁性材料及器件、炭材料生产中的关键共性技术为核心，研究稀土磁性合金、高性能铁氧体及器件、竹炭及活性炭材料，最终为开发出具有自主知识产权的磁功能材料和器件、表面处理技术以及高活性炭材料，满足区域经济发展需求。

材料学学科围绕国家和浙江省科技发展、节能减排的趋势，开展具有战略和产业应用需求的新能源材料与电源、金属功能材料、人工晶体材料，开展储氢储锂正极材料与储存技术、无机闪烁晶体材料以及高性能金属功能材料等的研发工作，开发具有应用价值的新型能源材料和便携式电源、新功能特性的金属材料、新功能晶体材料，满足区域经济发展需求和人类面临的能源危机的挑战。

材料加工工程学科主要以新型光电功能材料及器件为研究对象，以突破光电功能材料及器件的关键共性技术为核心，在中红外激光材料、白光LED、光纤放大器与激光器、单频上转换三维立体显示、微波电子材料及器件等领域研制和发展一批具有自主知识产权的光功能材料及器件，以开发新型光功能材料及器件和解决生产中存在的各种关键共性问题为目标，从而达到科研为地方经济服务的目的。