卡内基梅隆大学已从一所技术学院，逐渐发展成为一所由8个学院组成的、有国际威望的综合性大学，且在世界各地设有合作研究机构，包括纽约、洛杉矶、华盛顿特区、中国、澳大利亚、葡萄牙、卢旺达等。 

• 计算机科学学院 （School of Computer Science）

该院下设七个部门或机构，分别为计算生物学部门（Computational Biology Department），计算机科学部门（Computer Science Department），人机交互研究所（Human-Computer Interaction Institute），软件研究所（Institute for Software Research），语言技术研究所（Language Technologies Institute, LTI），机器学习部门（Machine Leaning Department）及机器人研究所（Robotics Institute），是美国少数几个将计算机科学专业独立成院的大学之一，是全美乃至全世界最大的计算机学院。该院可授予学士、硕士、博士学位，课程有数学、物理、计算机硬件、软件工程、计算技巧、人工智能、心理学、程序设计、机器人等。 [13]

• 工程学院（College of Engineering）

该院包括7个专业：生物医学工程（Biomedical Engineering），化学工程（Chemical Engineering），土木与环境工程（Civil & Environmental Engineering），电气与计算机工程（Electrical & Computer Engineering），工程与公共政策（Engineering and Public Policy），材料科学与工程（Materials Science and Engineering），机械工程（Mechanical Engineering）；以及两个研究所，分别是信息网络研究所（Information Networking Institute），和复杂工程化系统研究所。普通课程包括高等数学、物理、化学等课程外，专业课程有化学工程热力学、化学工艺流程控制、结构力学、工程设计与制作、线性代数、电磁学、电子器件及电路、模拟电路分析与设计、电子与计算机工程、流体力学、热传导学、气动力学、材料学、塑性材料、电学电磁学和光学、生理学、现代生物学、生物化学、物理化学、决策分析等等课程。 [34]

• 艺术学院（College of Fine Arts）

卡内基梅隆大学拥有全美名列前十的艺术学院。它培养的学生从建筑设计到表演艺术和视听艺术等广泛领域，由建筑系、艺术系、设计系、戏剧系、音乐系组成。其平面设计、工业设计、建筑设计等专业在全美均处于顶尖水平。

• 泰珀商学院（Tepper School of Business）

由著名对冲基金创始人大卫·泰珀（David Tepper）命名，该院不仅仅从事本科生的培养，同时也培养硕士、博士甚至更高级的人员；下设工业管理系。

• Dietrich人文和社会科学学院 （Dietrich College of Humanities and Social Sciences）

该院下设经济系、英语系、历史系、哲学系、心理学系、社会和决策学系、统计系。

梅隆科学院 （Mellon College of Science）

该院下设生物科学系、化学系、数学系和物理系，其课程包括物理、数学、化学、生物物理、生物化学、物理化学、统计学、分子生物学等等。

• 海因茨公共政策与管理学院 （H. John Heinz III College）

提供若干在公共政策与管理、医疗政策与管理、生物科技与管理、公共管理、艺术管理、娱乐产业管理、信息系统管理、信息技术、信息安全政策和管理方面的硕士课程。该院也提供一些博士课程。该学院在US News美国公共政策领域大学排名中名列前十。 

• 软件工程研究院（Software Engineering Institute）

卡内基梅隆大学的软件工程专业遥遥领先于其它名校，它的软件工程研究院是美国国防部军管研究院。

学科建设

除此之外，卡内基梅隆大学因鼓励学生打破传统学科束缚，在交叉学科（inter-disciplinary）领域探索和研究而举世闻名。学校内设有独特的跨学科项目：如Master of Science in Computational Finance （MSCF，量化金融硕士，由商学院，数学系，统计系，以及海因茨公共政策与管理学院合办，该项目在纽约有校区，常年在QuantNet金融工程项目排名中名列前三）、Master of Science in Computational Biology（MSCB，计算生物学硕士，由计算机学院及梅隆理学院合办）、Master of Entertainment Technology（ETC，由计算机科学学院和艺术学院共同组建的娱乐科技中心，娱乐科技硕士）、Master of Science in Music and Technology（由计算机学院和音乐学院合办）、Master of Engineering & Technology Innovation Management（工程与科技创新管理硕士），Ph.D. Program in Machine Learning（机器学习博士项目）等等，为各个领域的学生提供了广阔的训练机会。