新材料领域由材料科学与工程学院牵头，联合环境科学与工程学院、医学院，开设关键战略材料、生物医用材料等两个专班。通过与中国重型燃气轮机技术有限公司、上海核工程研究设计院股份有限公司、宝钢工程技术集团有限公司、中国建筑第八工程局有限公司、中国核工业集团有限公司、中国医药工业研究总院、上海复星医药（集团）股份有限公司等大型企业和高水平科研单位合作共建。面向制造强国战略需求，培养新材料领域高层次应用型工程创新人才。
一、关键战略材料
关键战略材料专班聚焦高端装备材料、核电材料、低碳环保材料等重点产业领域，依托学校材料与化工、材料科学与工程、冶金工程、资源与环境、化学工程与技术等优势学科，深入推进工程硕博士培养改革，探索高层次卓越人才自主培养之路。本专班主要研究方向包括：高性能钢铁材料、汽车用材料、燃气轮机关键材料、航空发动机关键材料、核电关键结构材料、新型铸造合金、能源材料、碳捕集转化材料、环保材料等。
本专班注重培养研究生的工程实践技能和创新能力。与宝武集团、上海核工院、中国重燃、中国航发、中广核集团、中建八局、中国船舶等大型企业有着广泛的产学研合作，为研究生培养提供了良好的科学研究与实践平台。专班课题研究与上海市和长三角地区支柱产业密切联系，为上海乃至全国培养关键战略材料领域的卓越工程技术人才。
二、生物医用材料
生物医用材料专班依托医学院、转化医学研究院、生命科学学院的药学、生物与医药、材料科学与工程三个优势学科，培养科教融合、产教融合、学科交叉，具有国际视野、创新能力和实践经验的高级专门技术人才，打造“产业牵引，学校主导，产教协调”的高层次生物医用材料相关创新人才培养模式。专班主要聚焦生物医用材料、药物递送与创新药物、组织修复与生物制造三个领域，研究方向包括：骨组织修复材料、纳米生物材料、天然创新药物、合成创新药物、海洋创新药物、生物细胞治疗、器官修复等。
专班立足国家战略，注重培养研究生的工程实践能力与解决实际问题的创新能力，与复星医药集团、中国医药工业研究总院、上海美迪西生物医药股份有限公司、细胞治疗集团、中国干细胞集团、上海利格泰生物科技股份有限公司、上海三友医疗器械有限公司等科研院所与上海明星企业开展深度产学研合作，为创新专业研究生人才培养模式提供了良好的科学研究与实践场所。