材料科學與工程(Materials Science & Engineering以下簡稱MatSE)是研究材料制備、結構、性能、加工的學科，材料學是一個交叉學科，涉及物理、化學、生物等。近年來申請材料科學與工程專業的學生越來越多。

1 麻省理工學院

麻省理工學院的材料科學與工程研究在建校初已開始孕育，學院在1865年最早開設的課程中就包含了地質、采礦和冶金等專業的內容。該專業目前在讀研究生200余人，內精英云集,教學和科研實力雄厚。該系共有全職教授41人，其中11人為美國科學院院士，16人為美國工程院院士(其中九人為兩院院士)。

2 伊利諾伊大學巴納-尚佩恩分校

伊利諾伊大學巴納-尚佩恩分校材料科學與工程系成立于1987年，由原先的陶瓷工程系和冶金與采礦工程系合并而成。該系自創建以來，一直位居美國材料科學與工程專業排名前列。

材料科學與工程系目前擁有全職教授27人，在讀研究生160余人，設有生物材料(Biomaterials)、陶瓷材料(Ceramics)、電子材料(Electronic Materials)、金屬材料(Metals)、高分子材料(Polymers)五大研究方向，可授予材料科學與工程碩士和博士學位。系內還提供了與商學院合作開設的工商管理碩士(MBA)和材料科學與工程碩士/博士聯合學位項目。

3 西北大學

西北大學材料科學與工程系正式成立于20世紀60年代，是世界上第一個獨立研究材料科學的系科。該系目前擁有核心全職教授29人，下設生物材料(Biomaterials)、設計與制造(Design and Manufacturing)、電子材料(Electronic Materials)、金屬與陶瓷材料(Metals & Ceramics)、納米材料(Nanomaterials)、聚合材料(Polymeric Materials)、表面科學(Surface Science)、能源材料(Energy Materials)八個研究方向。

4 加州大學圣芭芭拉分校

加州大學圣芭芭拉分校材料學系是前十名學校中唯一用“材料學”而不是“工程”來命名的系科。系內目前擁有全職核心教授31人，下設四大專業方向：電子與光子材料(Electronic and Photonic Materials)、無機材料(Inorganic Materials)、高分子與生物分子材料(Macromolecular and Biomolecular Materials)、結構材料(Structural Materials)。

5 斯坦佛大學

斯坦福大學材料科學與工程系規模較小，目前擁有全職教授19人，設有高級材料特性(Advanced Characterization)、生物材料(Biological Materials)、塊狀晶體生長(Bulk Crystal Growth)、計算材料科學(Computational Materials Science)、電子材料(Electronic Materials)、磁性材料(Magnetic Materials)、能源與環境應用材料(Materials for Energy and Environmental Applications)、材料機械性能(Mechanical Behavior of Materials)、納米成型(Nanopatterning)、光學與光子材料(Optical and Photonic Materials)、有機聚合材料(Organic Polymer Materials)、形狀沉積制造(Shape Deposition Manufacturing)、薄膜沉積(Thin-Film Deposition)13個研究方向。

6 加州大學伯克利分校

加州大學伯克利分校材料科學與工程系目前在崗的全職教授近30人，主要研究領域包括以下五大方向：生物材料(Biomaterials)，化學與電氣化學材料(Chemical and Electrochemical Materials)，計算材料(Computational Materials)，電子、磁性與光學材料(Electronic, Magnetic and Optical Materials)，結構材料(Structural Materials)。

伯克利分校材料科學與工程系的研究生具有獨特的組織形式。系內由教授牽頭，針對不同的研究方向成立了25個研究小組，研究生可根據自己的興趣選擇參加不同的小組。這樣的教學方式鼓勵學生在學習系內指定課程的同時積極參與各項科研活動，從而提升自身的研究能力。

7 密歇根大學安娜堡分校

密歇根大學安娜堡分校材料科學與工程系目前擁有全職教授25人，在讀學生約200人，該系下設生物醫學(Biomedical Materials)、電子材料(Electronic Materials)、能源材料(Energy Materials)、納米技術(Nanotechnology)、結構材料(Structural Materials)五大研究方向，重點研究陶瓷(Ceramics)、金屬(Metals)、合成材料(Composites)、納米材料(Nanomaterials)、半導體(Semiconductors)和有機材料(Organic)等對象。

8 康奈爾大學

康奈爾大學材料科學與工程系正式創建于1964年，目前擁有全職教授26人，在讀研究生80余人。下設能源與環境技術(Energy and Environmental Technology)、生物技術與生命科學(Biotechnology and Life Sciences)、納米技術(Nanotechnology)、信息與電信技術(Information and Telecommunications Technology)四大戰略研究領域，可授予工程學碩士(Master of Engineering)、理學碩士(Master of Science)和博士(Ph.D.)三類研究生學位。

9 喬治亞理工學院

喬治亞理工學院設有獨立的材料科學與工程學院，學院最近剛剛和高分子、紡織與纖維學院合并，組成了目前美國高校中規模較大的材料科學與工程學院。合并后的新學院擁有全職教授近100人，目前設有生物材料(Biomaterials)、陶瓷材料(Ceramic Materials)、合成材料(Composites)、電子材料(Electronic Materials)、鐵電與磁性材料(Ferroelectric and Magnetic Materials)、材料特性(Materials Characterization)、材料合成與加工(Materials Synthesis and Processing)、金屬材料(Metals)、建模與模擬(Modeling and Simulation)、分子光譜學(Molecular Spectroscopy)、高分子材料(Polymers)、流變學(Rheology)、結構材料(Structural Materials)和表面特性(Surface Characterization)等研究方向。

10 賓夕法尼亞大學

賓夕法尼亞大學材料科學與工程系目前擁有全職教授30人，在讀本科生140人，在讀研究生180人。系內設有生物材料(Biomaterials)、燃料電池與新材料(Fuel Cells and Smart Materials)、納米材料(Nanoscale Materials)、計算材料科學(Computational Materials Science)和設計(Design)等研究方向。