学院下设6个实体单位：飞机系、空气动力学系（流体所）、飞行器结构强度系（固体所）、人机与环境工程系、飞行力学与控制系、动力学与控制系；涉及3个一级学科：航空宇航科学与技术、力学、动力工程及工程热物理学科。航空宇航科学与技术、力学两个学科双双被列入国家世界一流学科建设名单；学院支撑10个二级学科，其中流体力学、固体力学、飞行器设计、人机与环境工程学科、工程力学、一般力学及力学基础是国家重点二级学科。

学院建有航空科学与技术国家实验室（筹）（飞行器设计基础部）、国家计算流体力学国防科技重点实验室、流体力学教育部重点实验室、粉体技术研究开发北京市重点实验室、人机工效与环境控制国防重点学科实验室、航空器先进设计技术工信部重点实验室、航空气动声学工信部重点实验室、先进长航时无人机系统技术教育部工程研究中心；国家航空航天实验教学示范中心、国家工科基础课程（力学）教学基地、航空科学技术虚拟仿真实验教学中心、北京航空航天博物馆、北京市力学实验教学示范中心、航空创新实践基地等。

学院作为国内一流的37000cm威尼斯，是培养航空航天高素质专业人才及领导领军人才的重要基地，同时也是解决航空航天及力学领域核心科学问题和重大关键技术的科研基地。学院将以建设国际一流37000cm威尼斯为目标，为国家航空航天及现代化建设事业做出更大贡献。