机械工程学院是中北大学历史最为悠久的院系之一，其前身是建校初期所开设的机械专科班，迄今已有80余年的历史。学科涵盖了机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程、包装工程、机器人工程、智能制造工程等6个本科专业。学院以立德树人为根本任务，将社会主义核心价值观与太行精神、军工文化融合共育，培养具有“信念坚定、理想远大、素质过硬、军工底蕴”的新时代创新型人才。
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材料科学与工程学院
材料科学与工程学院设有材料成型及控制工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、复合材料与工程5个本科专业。其中材料成型及控制工程、高分子材料与工程、金属材料工程专业通过工程教育专业认证，材料成型及控制工程为国家“高等学校特色专业建设点”、国家一流专业、山西省品牌专业，并入选教育部“卓越工程师培养计划”。
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化学工程与技术学院
化学工程与技术学院依托化学工程与技术一级学科博士点和生物工程一级硕士点，实行大类招生。具体包含化学工程与工艺、制药工程、生物工程、能源化学四个本科专业。其中化学工程与工艺为国家级一流本科专业，生物工程为省级一流本科专业。学院历史悠久，师资雄厚，设施先进，特色鲜明。在学校党委和行政领导下，经过80年的建设与发展，化学工程与技术学院目前已发展成为一个具有鲜名特色，实力雄厚的工科学院，参与和举报多项大赛，并取得了优异的成绩。
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信息与通信工程学院
中北大学信息与通信工程学院成立于2005年12月，由1995年成立的电子信息工程系及电子工程系部分专业组建而成。学院设有电子信息工程、通信工程、光电信息科学与工程、信息对抗技术、人工智能、生物医学工程6个本科专业。学院拥有动态测试技术省部共建国家重点实验室、仪器科学与动态测试教育部重点实验室、电子测试技术国防科技重点实验室、地下目标毁伤技术国防重点学科实验室、信息探测与处理山西省重点实验室、生物医学成像与大数据山西省重点实验室和现代无损检测、光电信息与仪器2个山西省工程技术研究中心，还拥有国家级电工电子实验教学示范中心、山西省虚拟实验教学示范中心和山西省电子信息研究生培养基地。
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仪器与电子学院
仪器与电子学院是中北大学以科研为特色的品牌学院，秉承“学术活跃、教学严谨、科研出色、教育创新”的建院宗旨，始终以学科建设为龙头，以科研促教学，不断加强学科在载人航天、深空探测、国防武器等领域的行业优势和前沿技术储备，成为我国仪器科学和电子技术的重要研发阵地和人才培养基地。
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大数据学院
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理学院
中北大学理学院成立于2006年，拥有1个山西省重点建设学科（应用数学），设有信息与计算科学、数学与应用数学、应用化学、工程力学、土木工程、应用物理学、应用统计学、城市地下空间工程共8个本科专业。建院以来，学院秉承“致知于行”的校训和“明理笃学”的院训，始终坚持“以人为本”的理念。坚持“依法办学、质量立院、人才兴院”的方针，凝聚全院师生的智慧和力量，为建设人心思进、风清气正、谋事和人的高水平教学研究型学院而努力奋斗！