钱学森学院（Tsien Hsue-shen College,简称THC）在学校原有“优才计划班”的基础上，于2017年10月16日正式挂牌成立，成为全国高校第二家、江苏高校首家以我国“两弹一星”元勋钱学森先生冠名的荣誉学院。作为南京理工大学拔尖创新人才培养的前沿阵地，学院秉承“追求卓越、止于至善”的办学理念，探索融入钱学森“大成智慧学”教育理念的办学模式，培养具有较高综合素质和能力的一流工程科学家后备人才。
学院涵盖机械工程类、电子信息类、材料工程类三个专业方向，采用高考录取后、入学前集中选拔（8月）和一学年后择优补充相结合的模式，每年选拔招收100名优秀学生。课程均分、英语四六级、实验课程和科研竞赛成绩达到学院要求，可获得推荐免试研究生资格。学院采取本研贯通培养的模式，对于推免本校研究生的，最短5年可获得硕士学位、7年可获得博士学位。
学院注重学生专业基础和创新能力的培养，实行小班化、研讨式教学，实行全程导师制，前两年为学生配备学业导师，指导学生适应大学生活，明确专业发展方向，夯实基础理论；从第三年起为每名学生聘请学校院士、长江学者、杰青等知名专家教授担任专业导师，并在专业导师指导下确定未来的专业方向及课程修读计划，实施个性化培养。同时，与航空航天系统、中科院等多家院所及高新企业建立良好合作，共同培养拔尖创新人才。
学院注重学生国际视野的拓展，聘请海外/境外专家全英文授课及讲座，多渠道、多形式鼓励学生赴海外/境外学习，通过暑期学校、海外/境外学期交换、游学交流和毕业设计、选拔推荐优秀毕业生赴国外继续深造等多种方式，支持学生前往英国牛津大学、剑桥大学、新加坡国立大学、德国墨尼黑工业大学、香港城市大学、美国亚利桑那州立大学等国际知名大学交流学习，帮助学生拓展国际视野，提升参与国际交流合作的能力。
学院注重学生综合素质的培养，践行“人+才=人才”的培养理念，开设文化导论课、人文系列讲座、人文素质选修课、劳作教育、领导力培养等课程，注重家国情怀、社会责任感、服务意识等“人性”的塑造，突出德智体美劳的全面发展。
机械类（钱学森学院）
电子信息类（钱学森学院）
材料类（钱学森学院）
