VGTU kartu su Klaipėdos, Aleksandro Stulginskio ir Kauno technologijos universitetais turi teisę organizuoti doktorantūros studijas Transporto inžinerijos mokslo kryptyje. Antano Gustaičio aviacijos institutas, Transporto inžinerijos ir Aplinkos inžinerijos fakultetai vykdo doktorantūros studijas šiose katedrose:

 

Antano Gustaičio aviacijos institutas:

 

Transporto inžinerijos fakultetas:

 

Aplinkos inžinerijos fakultetas:

 

Pagrindinės mokslo šakos:

 

1. Kelių transporto technologija (T280);

2. Geležinkelio transporto technologija (T290);

3. Vandens transporto technologija (T300);

4. Oro transporto technologija (T310);

5. Kosminė technologija (T320);

6. Karo mokslas ir technologija (T330);

7. Varikliai ir jėgainės (T445);

8. Vamzdynų transportas;

9. Transporto srautai  ir eismo sauga;

10. Transporto technologiniai įrenginiai ir procesai;

11. Kasybos,  krovos,  statybos mašinos bei įrenginiai (T340);

12. Transporto terminalai ir krovos technologija;

13. Intelektinės transporto sistemos;

14. Transporto logistika.