Аспірантура і докторантура є основними формами підготовки здобувачів вищої освіти ступеня доктора філософії та доктора наук. Аспірантура в ТНТУ відкрита з 1991 р. Підготовка ведеться на 17 кафедрах за 16 спеціальностями. На кафедрі ведеться підготовка аспірантів за наступними спеціальностями:

  • 13 — Механічна інженерія
  • 131 — Прикладна механіка
    • спеціалізація «Технологія машинобудування»
    • спеціалізація «Механіка верстатно-інструментальних систем»
    • спеціалізація «Механіка деформівного твердого тіла»
  • 133 — Галузеве машинобудування
    • спеціалізація «Піднімально-транспортні машини»
    • спеціалізація «Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва»
    • спеціалізація «Процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв»