Pour les élèves admis en 1re année, le tronc commun est consacré aux bases des connaissances indispensables (BCI). Il se déroule à Paris et dure une année pour les élèves issus du Concours commun et les admis sur titres licencié, qu'ils aient choisi le Cursus Paris ou le Cursus Sophia-Antipolis.
Le Cycle Master se compose de 4 semestres dont un qui est dédié au stage d’ingénieur. Les enseignements du Cycle Master sont organisés en plus de 120 unités d’enseignement (UE) structurées en parcours. La trentaine de parcours thématiques proposés couvre l’ensemble des domaines de compétence de l’École, par exemple : intelligence artificielle et sciences cognitives - ingénierie financière – image - nouvelles technologies de l'IP, réseaux multiservices – management de projet – photonique – signal etc. À ces enseignements scientifiques s’ajoutent des obligations en langues, sciences humaines, culture générale et droit.
Le Cycle Master se compose de 4 semestres dont un qui est dédié au stage de fin d'étude. Le Cycle Master fonctionne sur le modèle des unités de valeurs capitalisables appelées « modules longs » (42 heures - 4 crédits) ou « modules courts » (21 heures - 2 crédits). Le catalogue des enseignements est organisé en sept filières : Réseaux, Sécurité des systèmes de communications, Applications Internet, Multimédia, Communications mobiles, Techniques de transmission, Systèmes temps-réel et embarqués. Les élèves doivent valider à la fois des cours techniques, des cours d'enseignement général ainsi que des cours de langues, sciences humaines, culture générale et droit. Le dernier semestre est consacré au stage en milieu industriel qui se déroule à l'étranger dans la grande majorité des cas.
Ce programme s'adresse aux titulaires d'un bachelor ou d'un diplôme équivalent à 4 années d'études universitaires dans le domaine des technologies de l'information et de la communication. Il est dédié en priorité aux étudiants étrangers de très bon niveau. D'une durée de 15 mois, il comporte 2 semestres académiques où les enseignements se déroulent entièrement ou partiellement en langue anglaise, puis un stage d'ingénieur de 22 semaines réalisé dans un laboratoire de recherche ou dans une entreprise industrielle. Ces sept programmes conduisent à un diplôme national de master (DNM) dans le domaine des sciences et technologies. Les programmes de MSc de Télécom ParisTech sont des masters à orientation professionnelle. Ce cursus ouvre également à des études doctorales pour des candidats motivés par la recherche.
Ils permettent à un ingénieur généraliste d’entrer de plain-pied dans le secteur économique des hautes technologies de l’information, et aux ingénieurs spécialistes d’autres domaines d’acquérir une double spécialité soit en vue de leur premier emploi, soit pour réorienter leur carrière après quelques années d’activité. Le Mastère spécialisé est une formation ouverte aux candidats titulaires des diplômes suivants : diplôme d’ingénieur (bac +5) ; diplôme d’école de commerce (bac +5) ; master recherche (ex-DEA) ; master professionnel (ex-DESS) ; diplôme bac + 4 et trois années d’expérience professionnelle ; diplômes étrangers de niveau équivalent.
Télécom ParisTech est partenaire actif, liée par convention, de plusieurs cursus universitaires de préparation de masters.
Les élèves en scolarité sur le site de Paris ont la possibilité de suivre une de ces formations, en parallèle à leur 3e année de formation, moyennant un aménagement de scolarité.
Télécom ParisTech est habilitée à délivrer des doctorats. Son école doctorale, commune avec l'université Paris-VI , porte le nom d'École doctorale d'informatique, de télécommunications et d'électronique de Paris.