华中科技大学四大王牌专业分别是：光电科学与工程专业、机械工程专业、电气工程及其自动化专业以及医学专业。
光电科学与工程专业：华中科技大学的光电科学与工程是全国首批开设此专业的两所理工科院校之一。在招生录取成绩、应届本科生、研究生推荐及考研比例，以及毕业生就业率等方面连续6年均居全校前列。学院还于2005年与法国巴黎南11大学联合招收“光电信息工程”本、硕中法班，并于同年开始招生，给学生开辟了出国留学的捷径。
机械工程专业：机械工程学院是华中科技大学规模最大、实力最雄厚的学院之一。组建之初，从当时的白手起家，到今天已形成了自己的独特的学科优势和办学风格，汇聚了一大批在国内外机械制造领域享有盛誉的优秀人才的机械科学与工程学院，谁知饱含了几代“机械人”的辛勤汗水啊!
电气工程及其自动化专业：电气工程及其自动化是跨电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程三个学科，与国际接轨的宽口径专业。专业的特点是电气与电子并重，电力电子与信息电子相融，网站与硬件兼备，装置与系统结合。2008年还被批准为湖北省首批本科品牌专业。
医学专业：同济医院和武汉的协和医院都是华中科技大学的附属医院，通过这两所全国闻名的大医院就能看出，华中科技大学医学的实力了，它的生物医学工程和医学影像工程等交叉学科都是国内领先的，同济的心脏病研究、器官移植也一直走在世界前列，还成功实施了国内迄今为止唯一的一例心脏移植手术。