Le cursus de l'ENSTA ParisTech se déroule sur trois années (la première étant réservée aux élèves issus du concours commun), elles-mêmes divisées en semestres. Il comporte trois grands types d'enseignements d'un volume à peu près équivalent :
La scolarité à l'ENSTA ParisTech comporte aussi plusieurs stages et projets d'application. Le projet de recherche, en fin de deuxième année, constitue une initiation à la recherche. La découverte du monde de l'entreprise intervient depuis le stage d'immersion en milieu industriel, entre la première et la deuxième année, jusqu'au projet de fin d'études, réalisé en fin de troisième année.
Afin que l'ouverture sur l'entreprise se double d'une expérience internationale concrète, la scolarité comprend une période de formation à l'étranger. Elle peut prendre des formes variées, du stage en entreprise aux études dans une université partenaire.