儀器科學與技術學科是國家壹級重點學科，包括測量技術與儀器、光電信息技術與儀器工程兩個二級學科。其前身是哈爾濱工業大學精密儀器與機械學科，是國內同類學科中建立最早、歷史最長的壹個學科。涵蓋了原有的精密儀器(1956)和自動化儀器(1957)兩個本科專業，是借鑒前蘇聯的示範性專業。在蘇聯專家的幫助下，建立了我國第壹批研究生班，為我國培養了第壹批學術帶頭人和技術專家。本學科較早獲得碩士和博士學位授權點(1981年，1990)，是壹級學科(1998)和博士後流動站(1999)的首批博士學位授權點。2001被認定為國家重點學科。2002/2003年整體水平全國第二，2012年全國壹級學科評估第四。代表性成果為2006年國家技術發明獎壹等獎。
儀器科學與技術學科發展面向國家重大科技需求，立足航空、航天和國防工業領域，形成具有國防特色的學科發展方向。學科主要研究工作涉及計量科學與國家基礎/標準儀器研制、前沿武器裝備自動測試與智能診斷、激光約束核聚變、月球探測與載人航天、集成電路制造技術與裝備、大飛機工程、第四代戰鬥機工程、新型光電儀器與模擬測試技術、光譜輻射測試與材料熱物理、前沿微觀科學儀器等國家科技規劃與建設內容。學科發展目標是努力建設世界壹流的儀器科學研究和人才培養基地，為前沿科學探索和產業、先進裝備制造發展提供儀器科技支撐和高層次人才保障。