光电信息科学与工程专业培养具备光学、光电子、计算机应用等学科的基本理论、基本知识和基本技能，能在光学、光电子学、激光技术、光通信技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域从事教学、科学研究、产品研发、生产技术管理等工作的高级人才。该专业建立以来，逐渐形成光电检测、光电功能材料与器件两个方向，2011年被批准为天津战略新兴产业相关专业。
本专业设有两个专业方向：
1、光电检测方向： 本方向培养的人才具有扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础和外语综合能力；系统地掌握光信息、光电子技术等领域的基本理论、基本知识，在光电检测、光纤通信与传感等方向具有较强的工程实践能力。
本专业方向特色课程有：传感器原理及应用、数字图像处理技术、光学系统设计、光纤通信与传感等。本方向学生毕业后，可在机器视觉、光纤通信、仪器仪表、光电控制等领域的企业和研究单位，从事光电系统设计、电路设计、计算机开发等工作；也可报考光学工程、通信、光学、测量与控制、生物医学工程等方向研究生。
2、光电功能材料与器件方向：本方向培养的人才具有扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础和外语综合能力；系统地掌握光信息、光电材料、光电子技术领域的基本理论、基本知识，在电子电路设计、光电材料制备、计算机硬件技术等方向具有较强的工程实践能力。
通过科学实验和科学思维的训练，具有本学科与跨学科的科学研究和工程技术开发的基本能力。该方向特色课程有：光信息存储与显示技术、半导体物理与器件。本专业方向学生毕业后，可在光显示、光电信息工程、光电控制等领域的企业和研究单位，从事光电器件生产管理、光电系统设计与开发和光电检测系统开发等工作；也可报考光电材料、光电显示方向相关专业研究生。
本专业学制四年，学生毕业后可获得理学学士学位。