南洋理工大学校园内设有四所世界级的自主机构，包括拉惹勒南国际关系研究院、新加坡唯一的专业师资培训学府——国立教育学院、集中研究地球科学自然灾害课题的新加坡地球观测与研究所，以及研究重点放在生物膜的新加坡环境生物工程中心，大学致力于环球发展设有2大世界顶尖的研究中心，包括南洋环境与水源研究院和南洋理工大学能源研究所。
南洋理工大学有多个大的学部（college），这多个学部由数十个学院（school）组成，其中较为著名的有一下几个学院：
工程学院
NTU工程学院是世界上规模最大的工程学院之一，2022年QS世界大学学科排名工程与技术领域全球第4，亚洲第一，包含以下专业：化学与生物医学工程学院，土木与环境工程学院，电机与电子工程学院，计算机科学与工程学院，材料科学与工程学院，机械与宇航工程学院。
理学院
南大理学院的教学宗旨是建立对周围世界的基本理解的基础上，为人类创造一个更健康、更可持续的未来，包含以下专业：生物科学学院，数理科学学院，亚洲环境学院。
商学院
NTU商学院能够为学生提供世界上最好的100的商业管理课程之一，2022QS世界大学学科排名会计与金融领域全球第22，亚洲第2，会计，经济，金融，管理等专业。
