学校全面实施基础学科拔尖学生培养试验计划(珠峰计划)、卓越工程师计划、探索面向基础科学和重大工程技术应用的人才培养模式、推进大学内部治理结构改革，完善大学章程建设及试点学院等国家教育体制改革试点计划，由北航牵头16所高校成立卓越工程师高校联盟，获准首批开展工程博士专业学位教育。2009年底高质量通过了工业和信息化部组织的研究生教育优秀工程评估。截止2012年6月，共获得全国百篇优秀博士论文18篇。
北航以培养领军领导型人才为目标，打造了高等工程学院、中法工程师学院、华罗庚数学班、知行文科实验班四个创新人才培养示范区，开办了大飞机班和发动机班等研究生教育项目。学校现有4个国家自然科学基金委创新研究群体，9个教育部创新团队，6个国防科技创新团队，还拥有国家级人才培养模式创新实验区3个、实验教学示范中心2个、特色专业建设点11个和精品课程17门。
国家级教学示范中心：2个
航空航天实验教学中心、计算机学院教学实验中心。
教学实验中心：6个
物理基础教学实验中心、CAD教学实验中心、机械基础教学实验中心、计算机专业教学实验中心、计算机基础教学实验中心、电工电子教学实验中心、自动控制与测试教学实验中心、化学实验教学中心。
国家级精品课程：
飞机总体设计、电子电路(1)、数学实验、线性代数、理论力学、工程图学、空中交通管理。
省市级精品课程：
传热学、工程流体力学、空气动力学、飞行力学、信号与系统、邓小平理论概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、光学工程、机械设计、机械设计基础。
自主招生
北京航空航天大学联合香港大学、北京大学、北京师范大学、厦门大学、山东大学、武汉大学、华中科技大学、中山大学、四川大学、兰州大学(北约)，在2013年继续在自主选拔录取中联合命题、统一组织笔试并共享考试成绩。每位考生最多可报3所高校。所报考的高校互为平行关系，志愿不分先后。各高校根据考生提交的申请材料独立进行初审，合格者获得参加综合性大学自主选拔录取联合考试资格。
国防生
经国家教育部和总政治部批准，北京航空航天大学从参加全国高校统一招生考试的普通中学应届高中毕业生中，为军队定向招收培养北京飞行国防生。飞行国防生享受提前批次录取。未被录取者，不影响其他志愿的正常录取。面向15个省(直辖市)招收飞行国防生，招收对象为男性、理科应届生，培养专业为飞行器动力工程和飞行器设计与工程(飞行国防生方向)。具体招生人数
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