學院從1960年開始分建與擴建：將炮兵、裝甲兵、工兵的常規專業和剛剛新建的防化兵工程系調出，交給有關兵種，擴建為單獨的兵種工程技術學院，形成今天的南京理工大學、裝甲兵工程學院、工程兵工程學院（現為解放軍理工大學一部分）和防化兵指揮工程學院；將空軍工程系中的機場建筑、航空氣象2專業和海軍工程系中的艦炮、艦炮指揮儀、魚雷、水雷、艦船消磁5專業與空軍、海軍的學校合并，成為更完整的工程技術院校（形成后來的空軍工程大學、海軍工程大學的一部分）；保留空軍、海軍工程系中的專業和1959年2月新建的導彈工程系；將附屬于導彈工程系的原子科擴大為原子工程系；將空軍、海軍、炮兵的雷達、無線電專業集中，擴建為電子工程系。