رشتههای دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی، گستره وسیعی از زمینههای علمی و تخصصها از مطالعه قوانین بنیادی موجود در عالم تا زمینههای کاملاً کاربردی و مبتنی بر فناوریهای پیشرفته را در بر میگیرند. پس از پیروزی انقلاب اسلامی و بازگشایی مجدد دانشگاهها، گروههای آموزشی فیزیک و ریاضی تحت عنوان دانشکده علوم پایه دانشگاه صنعتی امیرکبیر شروع به کار کردند. دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی از سال ۱۳۶۷ مستقلاً شروع به فعالیت نموده است و گرایش دکترای مهندسی هستهای را با همکاری سازمان انرژی اتمی از همان سال آغاز کرد که اولین دوره دکترای علوم مهندسی در کشور بوده است.
این دانشکده دارای سه گروه آموزشی فیزیک، مهندسی هستهای و مهندسی انرژی میباشد. شاخه فیزیک در زمینههای فیزیک اتمی و مولکولی، اپتیک و لیزر، ماده چگال، فیزیک انرژی بالا، کیهانشناسی و اخترفیزیک و علوم و فناوریهای کوانتومی فعالیت میکند. گرایشهای گروه مهندسی هستهای شامل کاربردهای پرتوها، پرتو پزشکی، گداخت، رآکتور و فیزیک بهداشت است و مهندسی انرژی دارای گرایشهای سیستمهای انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر میباشد. این دانشکده در دو گرایش کارشناسی فیزیک و کارشناسی مهندسی انرژی، در سه گرایش کارشناسی ارشد فیزیک، مهندسی انرژی و مهندسی هستهای و در دو گرایش دکتری فیزیک و مهندسی هستهای دانشجو میپذیرد. از سوی دیگر، دانشکده از گرایشهای بینرشتهای مهندسی فتونیک و مهندسی انرژی برخوردار است که از دانشجویان کارشناسی مهندسی برق و مکانیک نیز دانشجو میپذیرد.