理工結(jié)合是該系辦學(xué)的特色，該系培養(yǎng)的學(xué)生不僅物理、數(shù)學(xué)、外語(yǔ)等基礎(chǔ)強(qiáng)，而且工程素質(zhì)良好。近十年來(lái)加強(qiáng)了電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)技能的培養(yǎng)，并拓寬了專業(yè)面，使畢業(yè)生面對(duì)迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)和不斷變化的人才需求，有很強(qiáng)的適應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)能力。該系已從1993級(jí)學(xué)生開始實(shí)施本碩統(tǒng)籌培養(yǎng)，每年有60%－70%的學(xué)生被免試推薦為研究生，用六年時(shí)間取得學(xué)士和碩士學(xué)位；或用九年時(shí)間取得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，其余學(xué)生四年本科畢業(yè)。
該系現(xiàn)設(shè)兩個(gè)本科專業(yè)：即工程物理專業(yè)和核工程與核技術(shù)專業(yè)，每年共招生本科150人。核工程與核技術(shù)專業(yè)還招收第二學(xué)士學(xué)位生，每年招收30人。在研究生培養(yǎng)方面，該系設(shè)有“核科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科和下屬所有的四個(gè)二級(jí)學(xué)科，其中“核技術(shù)及應(yīng)用”、“核能科學(xué)與工程”、“核燃料循環(huán)與材料”三個(gè)學(xué)科被教育部評(píng)為全國(guó)重點(diǎn)學(xué)科，目前在“核科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科下又增設(shè)了“醫(yī)學(xué)物理與工程”和“安全科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科方向，2005年，經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)，該系增設(shè)“物理學(xué)”一級(jí)學(xué)科和下屬的“粒子物理與核物理”二級(jí)學(xué)科，增設(shè)“粒子物理實(shí)驗(yàn)”、“粒子物理理論”、“光子學(xué)與光量子測(cè)控”三個(gè)學(xué)科方向，具有“核科學(xué)與技術(shù)”以及“物理學(xué)”的一級(jí)學(xué)科博士和碩士學(xué)位授予權(quán)。近年來(lái)，每年招收研究生100多人，還設(shè)有“核科學(xué)與技術(shù)”博士后流動(dòng)站。
經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，該系科研工作已經(jīng)取得諸多矚目成就，形成發(fā)展態(tài)勢(shì)良好的科學(xué)研究格局，培養(yǎng)出一支以中青年教師為骨干的勇于探索、不斷進(jìn)取、凝聚力強(qiáng)的科學(xué)研究隊(duì)伍，科研經(jīng)費(fèi)及人均科技效益連續(xù)幾年在清華大學(xué)名列前茅。主要研究方向有核技術(shù)應(yīng)用、核燃料循環(huán)與材料、核能科學(xué)與工程、輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)、儀器科學(xué)與技術(shù)、醫(yī)學(xué)物理與工程、高能天體物理、公共安全技術(shù)等。近五年來(lái)，共獲授權(quán)專利47項(xiàng)，獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)16項(xiàng)，其中大型集裝箱檢查系統(tǒng)項(xiàng)目獲2003年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)及2003年中國(guó)專利金獎(jiǎng)。
該系現(xiàn)有教職工120人，其中院士2人，正高級(jí)職務(wù)29人，副高級(jí)職務(wù)34人；另外還有博士后研究人員25人，校級(jí)兼職教授17人，其中10人為中科院或工程院院士。
當(dāng)前該系正在深化改革，開拓創(chuàng)新，努力建設(shè)成為培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型核與安全科學(xué)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)基地，為把清華大學(xué)建成世界一流的大學(xué)做出自己的貢獻(xiàn)。