哈尔滨工业大学材料科学与工程学科起源于1952年国内最早建立的金属材料及热处理、焊接、铸造、锻压等专业。1981年焊接、金属材料及热处理专业被批准为全国首批博士学位授权点，1987年金属材料及热处理、焊接、铸造专业被评为全国首批重点学科点，1996年材料科学与工程学科被确定为哈工大“211工程”重点建设学科，1998年材料科学与工程一级学科被批准为博士学位授权点。2000年材料科学与工程学科被确定为“985工程”优先发展学科，2001年材料学、材料加工工程学科被评为全国重点二级学科，材料加工工程学科在评估中名列第一；2007年材料科学与工程学科被评为全国重点一级学科，2012年一级学科评估排名第三，2017年一级学科评估结果为A，入选首批“双一流”建设学科。
拥有先进焊接与连接国家重点实验室、金属精密热加工国家级重点实验室、空间环境材料行为与评价技术国家级重点实验室和材料科学与工程国家级教学实验示范中心等9个国家级科研和教学平台，拥有1个国家自然科学基金创新群体、4个教育部创新团队/国防科技创新团队，30余人入选国家级人才计划。
学科重点建设高性能金属与陶瓷基复合材料、智能热加工技术与装备、集成电路先进材料及制造、光电热电转换与存储材料、极端环境仿真与材料器件加固等特色优势和新兴交叉学科方向。
学科坚持航天国防特色、坚持以国家重大工程为牵引、坚持以新材料和高性能成形加工一体化为发展重点，2017年以来牵头承担国家重点研发计划等国家重大项目 9 项、国防重大基础研究项目;3项，并承担重大工程项目 8 项，年均科研经费 2.65亿余元；突破了先进陶瓷材料与金属基复合材料、高能束焊接与异种材料连接等学科方向一系列关键基础理论问题，在Science、Nature Communication等国际顶级期刊发表论文超过200篇，引领了材料学科的发展；突破了航空航天难变形材料复杂结构精密成形等一批关键技术，多项成果支撑了“长征七号”运载火箭等国家重大战略装备研制和生产。获国家科技奖励4项，其他省部级奖励58项，包括中国专利金奖、何梁何利科学与技术奖、光华工程科技奖。2000 年以来获得国家科技三大奖 21项。
学科近五年在高水平国际学术期刊发表论文2000余篇，引领了材料科学的发展；突破了航天、国防领域一批关键技术，支撑了国家重大战略装备发展，获国家科技成果二等奖 6 项。
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