本研究科は、本学の既存の理学・工学系の研究科・専攻を再編・統合した、理学・工学系の研究科であり、柔軟な教育研究組織として先進理工系科学専攻 (15学位プログラム）及び広島大学・ライプツィヒ大学国際連携サステイナビリティ学専攻（ジョイント・ディグリー・プログラム）で構成します。

　先進理工系科学専攻は、未知の学理の探求から今後の技術革新及び科学イノベーションを中心として担う人材を育成する理学・工学系の専攻であり、高度な知識と専門技術（専門性）の担保が人材育成の基盤であることから、幅広い分野の専門基盤を涵養する学位プログラムとして、理学系の (1) 数学プログラム、(2) 物理学プログラム、(3) 地球惑星システム学プログラム、(4) 化学プログラムを、工学系の (5) 応用化学プログラム、(6) 化学工学プログラム、(7) 電気システム制御プログラム、(8) 機械工学プログラム、(9) 輸送・環境システムプログラム、(10) 建築学プログラム、(11) 社会基盤環境工学プログラム、そして、理学・工学を含む様々な専門領域において必要とされるデータ・情報の処理分析能力と、その土台となるインフォマティクスに関する知識とスキルを体系的・統合的に育成し、社会的要請に応える学位プログラムとして、 (12) 情報科学プログラムを設けます。

　さらに、物質基礎科学、物性物理学と電子工学を横断的に学ぶことも可能な (13) 量子物質科学プログラムとともに、理学・工学領域における専門分野を基盤としながら、国内外で顕在化する複合的に絡み合う社会的ニーズや課題に対して、自然指向型、人間指向型の俯瞰的視野に立って既存の学問体系を横断・融合する教育研究を実践し、日本人学生と留学生が分野の垣根を越えてアプローチする (14) 理工学融合プログラムを設け、2021年からは大学と産業界が強固に連携し、社会実装に向けた研究開発活動と高度産業人材を育成する（15）スマートイノベーションプログラムを新たに設けます。