学院现有13个系、所（中心），涵盖了5个一级学科和15个二级学科，其中国家重点一级学科2个、国家重点二级学科9个。在2012年进行的高校一级学科排名中，学院参评的4个一级学科全部进入了全国前五名。学院还创建国家级重点实验室2个、省部级重点实验室7个、国防重点学科实验室3个。

学院面向国防、航空航天领域，结合国家重大需求，依托学科交叉，形成了鲜明特色和独特优势，承担了大量国家安全重大基础研究、国家重大科技专项、国家973/863、自然科学基金重点项目等国家级重大科研任务，在先进复合材料、空间激光通信、制导与控制、背景测量有效载荷等研究领域达到了国际先进水平。近年来获省部级以上奖励二百多项，其中国家级奖励30余项，近三年科研经费累计13亿元以上，年均发表高水平文章千篇以上。形成了以应用基础研究和前沿技术探索为主，兼顾关键技术攻关和工程技术应用的可持续发展能力，成为我国重要的国防、航天航空领域的研究基地。