1993年北工大尝试教育改革成立实验学院，2000年起实验学院由学校与民营企业合作办学。2004年7月实验学院终止与民营企业合作办学的协议，从[[河北]][[廊坊]][[东方大学城]]迁至北京市[[朝阳区 (北京市)|朝阳区]][[ 管庄]] 校区，与北京工业大学高等职业教育学院调整合并为学校全资直属二级学院性质的实验学院。实验学院后将校址搬至北京市通州区潞苑南大街1145号，并于2017年下半年撤销实验学院学院设置，原实验学院各专业学生并入北京工业大学本部各所属学院继续学习。原北京工业大学实验学院通州校址于2017年9月更名为“北京工业大学通州校区”，该校区为北京工业大学部分学院大一新生校址。

1997年至2004年，学校经过学科结构性调整，对学科专业进行了调整、组合、撤并，建立和完善校、院两级管理体制，形成15个二级学院：机械工程与应用[[电子技术]]学院、[[电子信息]]与控制工程学院、建筑工程学院、环境与能源工程学院、应用数理学院、计算机学院、材料科学与工程学院、经济与管理学院、[[人文]][[社会科学]]学院、[[软件]]学院、[[ 生物学| 生命科学]]与[[生物工程]]学院、建筑与城市规划学院、外国语学院、实验学院（于2017年下半年撤销<ref> [https://www.pcbjut.cn/public/2019/news_0513/226.html 北京工业大学实验学院建制撤销]，北京工业大学实验学院</ref>）、继续教育学院，另有[[激光]]工程研究院、固体微结构与性能研究所。北京工业大学已由一所工科性学校发展成为以工为主，理工、经管、文法相结合的多科性大学。