Науково-дослідна та інноваційна робота студентів є найважливішим аспектом формування особистості майбутнього вченого та фахівця високої кваліфікації. Студенти мають унікальну можливість здобути навички вченого-дослідника у великому науковому центрі, яким є НТУ «ХПІ».В університеті налагоджена система залучення студентів до наукової та інноваційної діяльності.

Найкращі студенти традиційно беруть участь у олімпіадах та конкурсах.

У Всеукраїнському конкурсі студентських наукових робіт з природничих, технічних і гуманітарних наук взяли участь 213 студентів НТУ «ХПІ». Переможцями ІІ туру Всеукраїнського конкурсу у 2017/18 н. р. стали 64 студенти нашого університету, з них дипломи І ступеня одержали 18 політехніків, дипломи ІІ ступеня – 24, дипломи ІІІ ступеня – 22. Кількість робіт, нагороджених дипломами – 53, з них I ступеня – 15, II ступеня – 19, III ступеня – 19.

Інститут енергетики, електроніки та електромеханіки – 19 робіт, інститут механічної інженерії і транспорту – 18 робіт, інженерно-фізичний інститут – 5 робіт, інститут хімічних технологій та інженерії – 4 роботи, інститут економіки, менеджменту і міжнародного бізнесу – 6 робіт, факультет комп’ютерних наук і програмної інженерії – 1 робота. Серед 253 закладів вищої освіти України НТУ «ХПІ» посідає шосте місце.

У 2017/18 н. р. НТУ «ХПІ» став базовим вищим навчальним закладом з проведення ІІ туру Всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт за напрямками «Двигуни та енергетичні установки» та «Прикладна геометрія, інженерна графіка та ергономіка». Всі підсумкові науково-практичні конференції ІІ туру конкурсу, до якого надійшло 240 робіт, було проведено на високому науковому та організаційному рівні.

ХІ Харківський регіональний конкурс студентських наукових робіт з природничих, технічних та гуманітарних наук проходив у квітні – травні 2018 року. У ньому взяли участь 20 студентів нашого університету. На розгляд експертної комісії за напрямом «Технічні науки», головою якої є проректор з наукової роботи НТУ «ХПІ», професор А. П. Марченко, було подано 105 робіт. У роботі експертної комісії взяли участь 20 провідних вчених та професорів НТУ «ХПІ».

Переможці конкурсу – 13 студентів нашого університету – одержали дипломи І, ІІ та ІІІ ступенів. Серед вишів Харкова НТУ «ХПІ» посідає 1 місце за напрямом «Технічні науки», 2 місце в загальному рейтингу. Дипломи І ступеня отримали 2 студенти (2 роботи), ІІ ступеня – 4 студенти (2 роботи), ІІІ ступеня – 6 студентів (3 роботи).

Студенти НТУ «ХПІ» взяли участь у міському конкурсі студентських проектів «Харків ‒ місто молодіжних ініціатив», який вже третій рік поспіль проводиться з ініціативи Харківського міського голови Г. А. Кернеса. Переможцями конкурсу стали 5 студентів нашого університету. І місце – 1 студентка (1 проект), ІІ місце – 4 студенти (3 проекти). Автори проектів, які посіли перші місця в номінаціях, нагороджені Подяками Харківського міського голови та грошовою премією в розмірі 20 тисяч гривень, ІІ і ІІІ місця – сертифікатами, що засвідчують перемогу в конкурсі та дають право на отримання грошової премії в розмірі 15 тисяч і 10 тисяч відповідно.

НТУ «ХПІ» взяв участь у Всеукраїнських проектах «Авіатор» та «Харчові технології» для студентів технічних спеціальностей. 35 політехніків виявили бажання позмагатися. 10 з них потрапили до другого етапу конкурсу. 3 студентки увійшли до числа переможців.

Студенти нашого університету брали участь у міжнародних конкурсах студентських наукових робіт. Серед переможців багатьох конкурсів – 5 студентів ХПІ.

У 2018/19 навчальному році в НТУ «ХПІ» реалізована освітня стипендіальна програма CIG R&D Lab інвестиційної компанії Chernovetskyi Investment Group (CIG). Переможцями 2 етапу освітньо-стипендіальної програми Chernovetskyi Investment Group від НТУ «ХПІ» – CIG R&D LAB стали 5 студентських проектів. Студенти і молоді вчені отримають річну стипендію та експертну підтримку від Chernovetskyi Investment Group.