มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร เปิดสอนระดับบัณฑิตศึกษา ทั้งปริญญาโท และปริญญาเอก ที่ครอบคลุมทุกสาขาวิชาทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และบริหารธุรกิจ โดยจัดรูปแบบการเรียนการสอนที่สอดรับกับคนทำงานในรูปแบบการเรียนภาควันเสาร์วันเดียว, ภาควันอาทิตย์วันเดียว และภาคเสาร์อาทิตย์ โดยมีระยะการเรียนตลอดหลักสูตรเริ่มต้นที่ 1.5 ปี (ขึ้นอยู่กับหลักสูตร) นอกจากนี้ นักศึกษาสามารถเลือกแผนการศึกษาได้ตามความสนใจ อาทิเช่น แผน ก1 เน้นการวิจัย, แผน ก2 เน้นการวิจัยและมีวิชาเรียน และ แผน ข. เน้นสารนิพนธ์และมีวิชาเรียน 

ดำเนินการสอนโดยคณาจารย์ผู้ทรงคุณวุฒิที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้าน  และกระบวนการเรียนการสอนที่มีคุณภาพ เพื่อให้นักศึกษามีความรู้ความสามารถ มีความเชี่ยวชาญเชิงทักษะ มีคุณธรรม จริยธรรม และมีความรับผิดชอบต่อสังคม อีกทั้งเป็นผู้ที่มีศักยภาพสูงในการประยุกต์ความรู้ทางทฤษฎี ศึกษาวิจัยและแสวงหาองค์ความรู้ใหม่ได้อย่างอิสระด้วยตนเอง เพื่อนำไปสู่การปฏิบัติ การสร้างนวัตกรรมเพื่อสังคม ผลิตผลงานวิจัยเป็นที่ยอมรับระดับประเทศและระดับนานาชาติต่อไป