研究生教育是中国科学院大学人才培养的主体，植根于强大的中科院研究所群体，以科教融合为特色，以培养高层次、高素质创新创业人才为目标。截至2015年底，国科大已经累计授予129397名研究生硕士、博士学位。目前，在学研究生4.45万余名，其中博士研究生约占50%。

国科大研究生教育依托分布全国的117个研究所的面向国家战略需求、面向世界科技前沿的大科学工程、服务社会各行业进步发展的丰富科研项目，国家、院级重点实验室等科研平台及由院士、千人计划、杰青等高水平师资队伍，通过集中教学校区的课程教学和研究所科研实践的“两段式”培养模式，实施“统一招生、统一教育管理、统一学位授予”和“院所融合的领导体制、师资队伍、管理制度、培养体系”。学术学位研究生培养覆盖了理学、工学、农学、医学、管理学、哲学、经济学、法学、教育学和文学10个学科门类的39个博士一级学科、54个硕士一级学科；专业学位研究生培养覆盖了工程（包括22个工程领域）、工商管理、应用心理、应用统计、翻译、药学、农业推广、工程管理、公共管理、金融硕士等10个类别。国科大的研究生教育具有历史传承的科教融合的教育体系，为有志于从事科学研究的青年才俊成长成才提供了坚实基础和保障。