常熟理工学院的王牌专业包含材料科学与工程、机械工程、自动化、计算机科学与技术等。部分专业如自动化、数学与应用数学为国家级特色专业，自动化、材料科学与工程、计算机科学与技术等专业参与教育部卓越工程师教育培养计划。此外，学院还设有新能源科学与工程、汉语言文学、数学与应用数学、应用化工（专科）、机械设备及自动化、营养与烹饪等其他重点专业。

在江苏省品牌和特色专业中，包含汉语言文学、数学与应用数学、应用化工（专科）、机械设备及自动化、营养与烹饪、材料科学与工程、机械工程、生物科学等。在省级卓越工程师教育计划试点专业中，电子信息工程、光电信息工程（光伏技术与产业方向）、自动化（智能低压电器技术）、机械工程及自动化、计算机科学与技术等专业被重点提及。常熟理工学院的省重点专业包括数学类、能源动力类、生物工程类、自动化类、计算机类、机械工程。

学院开设的专业广泛，涵盖师范教育、外国语、纺织服装与设计、生物与食品工程、计算机科学与工程、电子信息工程、数学与统计、材料工程、机械工程、电气与自动化工程、商学院、汽车工程等。具体本科专业包括汉语言文学（师范）、英语（师范）、纺织工程、生物工程、计算机科学与技术（嵌入式培养）、电子科学与技术、经济统计学、应用化学、机械工程等。学院的特色在于结合国际教育资源，如中美学分互认联合培养项目，培养具有国际视野的专业人才。