长期以来，作为一所国防重点大学，北京理工大学在人才培养上受到模式单一、专业面狭窄的局限。一九九四年以来，北京理工大学积极进行教育思想讨论，以转变教育思想、更新教育观念为先导，积极推行学分制，实行按学科大类培养本科人才，有计划、有步骤地开展了多项人才培养模式的改革实践。
从一九九五年开始，北京理工大学提出将应用理科专业办成理工复合型专业。其中，应用数学专业学生除本专业学习外，集体辅修计算机应用专业，应用物理专业除本专业学习外集体辅修电子工程专业；毕业时学生在获得主修专业毕业证书的同时还获得辅修专业的毕业证书，学校称之为人才培养模式为主、辅修制式化。这种模式培养的学生既具有理科的扎实基础，又掌握相关工科的工程技术知识，受到社会的普遍欢迎。近几年第一志愿报考北京理工大学应用理科的学生比例大幅度增加，理科生源质量有了显著提高。今年毕业生中有三分之一考取了中国科学院、上海交通大学等院、所和高校的研究生。毕业生分配范围得到扩大，理科专业今年就业一次到位率达到百分之九十一以上。
军工专业是北京理工大学长期形成的特色专业。学校坚持立足国防，适应国防发展要求，在军工专业人才培养途径上积极进行探索。在学制上，从一九九五年开始，实行四年本科教育预分配后，进行一年集中的军工专业技术教育的培养模式，即“4＋1”模式，满足了国防军工部门对高级专门人才的需求。目前我国军工行业的很多技术骨干和研究、生产项目负责人是该校军工专业培养的毕业生。从一九九八年起，学校将这一模式的改革继续深化，把军工专业办成“3＋3”本、硕连读的特色专业，将本科教育内容和研究生教育内容进行整合，进一步提高军工高级专门人才的培养质量。
北京理工大学从一九九四年开始，在电子信息类专业和机械类专业试办本科教改实验班。在实验班中扩大和加强基础教育，重视科学研究能力的培养。学校聘请了全校最优秀的教师为实验班讲授基础课程。配备专业导师，对有潜力的学生进行因材施教。现在九四级教改实验班的学生已经毕业，他们中间有九人在校期间加入中国共产党，有十多人被评为市、校三好学生、优秀干部；该班学生在一九九七年全国大学生电子设计竞赛中获得全国唯一的最高奖——索尼杯奖，设计的作品在日本检评后受到高度评价，王选院士亲自写信欢迎北京理工大学实验班学生到他那里攻读研究生。
目前，北京理工大学承担了教育部面向二十一世纪教学内容和课程体系改革计划中“重点理工大学人才培养素质和人才培养模式改革与实践”的研究项目，学校将办学基础最好的电子工程系的五个专业进行合并，将二十一世纪最具发展前景的信息科学技术领域作为合并后专业的人才培养目标，教学内容和课程体系进行了重组，对长期以来我国高等教育形成的公共基础——技术基础、专业教育三段式教学方式进行了大胆的改革，学生一进校在接受基础教育的同时接触专业教育和实践能力训练，基础教育、技术基础教育和实践教学从一年级贯穿到四年级，基础理论教育、技术基础教育和实践教学有机结合，技术科学与人文科学有机结合、并行推进，贯穿全部教学过程，既提高了教学起点，又优化了教学内容，提高了教育效率。这一教学模式有利于增强学生毕业后的适应性和竞争力，深受学生欢迎，学习的积极性大大提高。教师们反映：“学生主动学习的高度热情，使我们的教学劲头大大增强”。一九九八年，《人民日报》、《光明日报》、《中国教育报》等对这项改革都进行了报道。
