核反应堆工程是工程物理系1956年建立时的专业之一（时称240），2006年正式组建了核能科学与工程管理研究所。研究方向主要包括裂变能科学与工程、高温等离子体与聚变能和大科学工程管理。研究团队主要包括：反应堆工程计算分析实验室和聚变等离子体物理研究室。在裂变能科学与工程学科，主要有核反应堆物理学与数值分析、反应堆工程与安全、热工水力学与实验、自主堆用软件及先进反应堆研究等；在聚变与等离子体物理学科，主要包括等离子体物理理论研究、球形托卡马克装置及实验研究、等离子体诊断技术发展、聚变新途径探索等。

反应堆工程计算分析实验室（简称REAL）是集课程教学、人才培养和科学研究为一体的专业实验室，其研究主要得到国家自然科学基金、973、国家和地方科技重大专项、国际科技合作、核能专项、重点实验室基金等的资助支持；同时，也与国内外20余所研究机构和大学保持着长期交流和实质性合作。近年，REAL在反应堆蒙卡程序（RMC）和核截面加工处理程序（RXSP）等自主研发方面得到了国际国内认可和实际应用。

聚变等离子体物理研究室拥有我国唯一一台球形托卡马克实验装置SUNIST，在聚变等离子体理论和实验研究上取得多项国际水平的研究成果。随着我国参加ITER计划和磁约束聚变研究列入国家中长期科技发展规划，该方向先后承担科技部973、国家磁约束聚变能发展专项、国家自然科学基金委重大、重点、 A3 前瞻国际合作、杰出青年科学基金项目、教育部全国优秀博士学位论文专项等项目，并与国内及美日韩欧相关专业院所和大学保持密切的合作。