本院的研究式研究生課程旨在為學生提供高等的科學研究知識及全面的培訓。課程著重培養學生的研究才能，同時讓學生具有進行獨立和原創研究的專業知識。
哲學碩士及哲學博士
理學院開辦以下哲學碩士及哲學博士課程:
學院聯合提供課程
學院聯合提供課程
生命科學
生命科學部在多個研究領域上均有卓越的成就，包括癌症生物學、細胞生物學、發育生物學、神經科學和結構生物學。課程強調培養學生的專業知識，以進行生物科學領域的原創科研，並透過生物技術取得新發現。
學院聯合提供課程
學院聯合提供課程
海洋科學
海洋科學系在海洋科學研究和技術方面均處於領先地位。課程為學生提供專業知識，培訓他們成為獨當一面的專家，並在海洋技術領域進行獨立研究，為社會作出貢獻。
學院聯合提供課程
物理
物理系追求世界認可的尖端研究和卓越的創新教育。作為一個擁有濃厚研究文化和多元研究領域學系，課程使學生能在創新的學習環境中發展自己的研究專業，同時亦為學生提供優越的跨學科研究機會。
聯辦哲學博士課程
除了哲學碩士和哲學博士學位外，本院還與其他合作夥伴提供聯辦課程，讓學生有機會從科大與其合作夥伴的卓越研究中有所得著。