武汉大学在多个学科领域表现出色。根据2022年3月10日ESI最新数据，该校六个学科进入全球前1‰，包括化学、工程科学、材料科学、计算机科学、临床医学和地球科学。排名全球前5‰的十个学科分别是社会科学、药理学与毒理学、环境科学与生态学、生物与生物化学、免疫学、植物学与动物学、微生物学、分子生物学与遗传学、数学、农业科学。

此外，教育部学位与研究生教育发展中心公布的全国第四轮学科评估结果显示，武汉大学51个参评学科中，19个学科排名A类，26个学科排名B类，6个学科排名C类。A类学科数在全国高校排名第七。其中，A+学科包括马克思主义理论、地球物理学、测绘科学与技术、图书情报与档案管理；A类学科包括法学、生物学、软件工程、公共管理；A-学科包括哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、地理学、计算机科学与技术、水利工程、工商管理。

武汉大学入选“双一流”建设A类名单，11个学科入选“双一流”建设学科，分别是理论经济学、法学、马克思主义理论、化学、地球物理学、生物学、测绘科学与技术、水利工程、土木工程、口腔医学、图书情报与档案管理。

31个专业被批准为“双万计划”国家级一流本科专业建设点，包括哲学、经济学、法学、思想政治教育、汉语言文学、法语、新闻学、编辑出版学、历史学、数学与应用数学、物理学、化学、地理信息科学、地球物理学、生物科学、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、信息安全、土木工程、水利水电工程、测绘工程、遥感科学与技术、印刷工程、临床医学、口腔医学、市场营销、劳动与社会保障、土地资源管理、图书馆学。

武汉大学还设有“强基计划”培养专业，包括哲学、汉语言文学（古文字学方向）、历史学、数学与应用数学、物理学、化学、生物科学、基础医学。基础学科拔尖学生培养计划2.0基地包括物理学、化学、生物科学、地球物理学、哲学、数学、计算机科学、经济学、中国语言文学、地理科学、历史学。

目前，武汉大学有29个高等学校特色专业建设点，涵盖多个领域，包括汉语言文学、历史学、哲学、新闻学、法语、经济学、国际经济与贸易、法学、图书馆学、思想政治教育、数学与应用数学、物理学、化学、生物技术、地理信息系统、环境工程、水利水电工程、电气工程与自动化、核工程与核技术、土木工程、电子信息科学与技术、通信工程、计算机科学与技术、软件工程、测绘工程、遥感科学与技术、空间信息与数字技术、信息安全、口腔医学。