La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Pennsylvania está organizada en seis departamentos:
- Bioingeniería
- Ingeniería Química y Biomolecular
- Ciencias de la Computación y la Información
- Ingeniería Eléctrica y de Sistemas
- Ciencia e Ingeniería de los Materiales
- Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada
El Departamento de Bioingeniería de la escuela, originalmente llamado Ingeniería Electrónica Biomédica, obtiene constantemente una clasificación entre los diez primeros a nivel de pregrado y postgrado de U.S. News & World Report. El departamento también alberga el Laboratorio Educativo de la Fundación George H. Stephenson & Bio-MakerSpace (también conocido como Biomakerspace) para la formación de estudiantes de grado a doctorado. Es el único Bio-MakerSpace de Filadelfia y de Pensilvania y está abierto a la comunidad de Pensilvania, fomentando un flujo libre de ideas, creatividad y espíritu emprendedor entre los estudiantes de Bioingeniería y los estudiantes de toda la universidad.
Fundado en 1893, el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular es «el programa de concesión de títulos de ingeniería química más antiguo de Estados Unidos que funciona de forma continuada.»
El Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Sistemas es reconocido por su investigación en electrociencia, ciencia de sistemas y sistemas de redes y telecomunicaciones.
Creado originalmente en 1946 como Escuela de Ingeniería Metalúrgica, el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales «incluye programas de vanguardia en nanociencia y nanotecnología, biomateriales, cerámica, polímeros y metales.»
El Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada tiene sus raíces en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, que se estableció en 1876.
Cada departamento alberga uno o más programas de grado. Los departamentos de Ingeniería Química y Biomolecular, Ciencia de los Materiales e Ingeniería, e Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada albergan cada uno un único programa de grado.
La Bioingeniería alberga dos programas (tanto una licenciatura en Ingeniería como una licenciatura en Ciencias Aplicadas). Ingeniería Eléctrica y de Sistemas ofrece cuatro programas de Licenciatura en Ingeniería: Ingeniería Eléctrica, Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Informática y la Ingeniería de Sistemas Sociales en Red, las dos últimas cohabitadas con Ciencias de la Computación y la Información (CIS). El departamento de CIS, al igual que el de Bioingeniería, ofrece programas de Informática y Ciencias de la Información en ambas licenciaturas. CIS también alberga Diseño de Medios Digitales, un programa operado conjuntamente con PennDesign.