常熟理工学院研究生教育始于2004年。2012年起，学校与苏州大学、中国矿业大学联合培养硕士研究生，至今共培养301人。2017年，学校被列为江苏省硕士学位授予立项建设单位。2024年成为硕士学位授予单位。目前有电子信息、设计、生物与医药等三个硕士专业学位授权点。

为适应研究生教育事业的发展，2017年学校成立学科建设与研究生教育处。2024年，成立研究生处、党委研究生工作部、学科建设办公室。

升本以来，学校持续推进省、校两级学科平台建设。至今，已有数学、材料科学与工程、生物工程、中国语言文学、机械工程、控制科学与工程、动力工程及工程热物理共7个学科获批江苏省重点学科。累计开展六轮校重点学科建设，在建教育学等10个校高原学科。工程学、材料科学、化学学科进入ESI全球排名前1%。