Сьогодні НТУ «ХПІ» має найвищі в Східній та Південній Україні обсяги ліцензованого прийому: понад 5900 місць за денною формою навчання, понад 4200 місць — за заочною. План прийому на перший курс, тобто кількість місць за держзамовленням, у 2015 році склав 1393 місць за денною та 81 за заочною формами. В університеті навчаються близько 20 тисяч студентів.

В університеті діють 22 факультети, 96 кафедр, з яких 65 — випускаючі, центр заочного навчання, центр дистанційної та доуніверситетської підготовки, факультет міжнародної освіти, міжгалузевий інститут післядипломної освіти, три науково-дослідних і проектно-конструкторських інститути. До складу НТУ «ХПІ» входять Гвардійський ордена Червоної Зірки факультет військової підготовки імені Верховної Ради України, Харківський комп’ютерно-технологічний коледж, Полтавський політехнічний коледж.

В університеті діє військова кафедра, яка готує студентів за 11 військовими спеціальностями з присвоєнням військового звання «молодший лейтенант запасу». Підготовка на військовій кафедрі проводиться на контрактній основі. Термін навчання — 2 роки, починаючи з 3 курсу.

У складі університету діють 15 гуртожитків на майже 8000 місць, 7 житлових будинків, Палац студентів з танцювальними та виставковими залами, сучасний спортивний комплекс з двома плавальними басейнами (один з яких — олімпійського стандарту), 14 спортивними залами, спортивно-оздоровчий табір у Фігуровці, поблизу м. Чугуїв — 200 місць, профілакторій на 100 місць, їдальня на 170 місць.

Бібліотека університету нараховує 8 читальних залів, книжковий фонд має понад 2 млн. примірників і є одним з найбільших у Харкові. У 2013 році завершено будівництво нового, обладнаного за сучасними стандартами, приміщення університетської бібліотеки.

В університеті активно впроваджуються в навчальний процес комп’ютерні та телекомунікаційні технології: діє більше 100 комп’ютерних класів із загальною кількістю сучасних комп’ютерів понад 2500 одиниць, які підключені до локальної мережі університету і до інтернету.