卡内基梅隆大学的生物医学工程系也设立于工程学院下，目前正处于迅速成长阶段。自1967年生物技术项目成立以来，该系的毕业生人数已经翻了一番。本科生人数也在过去5年中增长了50%，其中60%的本科学生是女生。该系共有教师人数49人，来自于大学五所学院的12个部门，平均年龄在45岁以下。最新2015年US News排名将该校的生物医学工程研究生项目位列第24位。
该系的优势研究领域：
生物材料与生物技术(Biomaterials & Nanotechnology)
生物材料与生物技术研究活动涵盖基础与应用，充分利用卡内基梅隆大学在高分子化学和胶体学(colloidal science)的优势。大学和地方机构之间的密切交流为协同研究创造了良好的环境。研究包括生物接口和药物输送(Bio-Interfaces and Drug Delivery)，纳米生物技术(Nanobiotechnology)和生物微机电系统(BioMEMS)
细胞与组织工程(Cell & Tissue Engineering)
这方面的研究包括单细胞，多细胞系统，和亚细胞结构的机械活动。一些项目中运用了工程的方法来了解细胞的机械性能，而其他项目显示力学性能对于组织工程应用的重要性。教职员工在计算，图像处理，造型，材料，微细加工，和微流体领域广泛交流。研究课题包括：细胞机械力传感和驱动(Cellular Mechano-Sensing and Actuation)，生物分子的机械结构(Mechanics of Biomolecular Structures)，组织工程与再生医学(Tissue Engineering and Regenerative Medicine)。
生物医学成像与信号处理(Imaging & Signal Processing)
生物医学工程系在这方面优势通过所做研究的广度和深度所体现，大学可以充分利用匹兹堡地区一流的计算和生物医学成像优势。研究课题包括：细胞和组织成像的生物传感器发展(Development of Biosensors for Cell and Tissue Imaging)，生物医学图像/信号处理与信息(Biomedical Image/Signal Processing and Informatics)，生物医学成像技术应用(Applications of Biomedical Imaging Techniques)
医疗器械与机器人(Devices & Robotics )
医疗器械与机器人这方面的研究利用卡内基梅隆大学在计算和机器人研究方面的一流环境。研究课题包括：神经计算和神经工程(Neural Computation and Neural Engineering)，心血管流体与固体力学(Cardiovascular Fluid & Solid Mechanics)，心血管和手术器械(Cardiovascular and Surgical Devices)
开设项目：
本科阶段：
B.S. in Biomedical Engineering as an Additional Major
生物医学工程是补充主修专业理学学士学位。选择生物医学工程作为主修专业的学生必须在传统工程科目中选择一个作为主修专业，包括化学工程，土木与环境工程学院，电气与计算机工程，材料科学与工程或者机械工程。
由于生物医学工程领域的跨学科性质，卡内基梅隆大学认为该专业领域需要学生在传统的工程很深的造诣。卡内基梅隆大学的生物医学工程项目的目标是确保学生精通不仅生物医学工程，而且也要精通其中一门传统工程学科。因此，该系将生物医学工程作为补充主修专业，从而能够充分利用卡内基技术研究所在传统工程教育的优势，以及大学各系间的强有力的合作优势。
Minor in Biomedical Engineering
辅修专业是专为工程专业想要了解生物医学工程，但没有时间和经历增加一个专业的学生所设立的。
研究生阶段：
M.S. in Biomedical Engineering, traditional Research Option生物医学工程理学硕士项目-传统研究方向
M.S.项目的正课内容必须包括至少五个核心领域中的三个，包括分子/细胞生物学，生理学，生物成像/生物信息学，生物材料，生物力学。其中每一门课都必须选9个学分或者更多。传统研究方向要求在生物医学工程的更高级知识和自主研发能力相结合。全日制学生有机会获得资金资助，但是比较有限。该项目通常要16-21个月完成。
M.S. in Biomedical Engineering, accelerated Practicum Option生物医学工程理学硕士项目-加速实习方向
在生物医学工程本科生双专业项目的基础上，实习方向的MS项目是为进一步加深和拓宽学生在生物医学工程方面的知识所设立的。该项目不仅适合生物医学工程专业的学生，也给适合传统工程或基础科学学科背景，希望未来能够在生物医学工程领域发展事业的学生，以及有兴趣进入医学院或研究生院的学生。实习可以选择两种方式：在当地医院进行生物医学工程实习，或者选择要求完成研究项目的课程，以研究的方式完成项目实习要求。
Dual M.S. in Biomedical Engineering and Engineering & Technology Innovation Management (E&TIM)生物医学工程和工程技术创新管理双学位项目
在工程技术创新管理的M.S项目培养未来的工程领导者，为学生提供一些框架课程来引领，培养，管理，并且进行技术创新。
该双学位项目最开始第一个学期(秋季学期)在生物医学工程项目学习，之后一年在E&TIM项目学习，期间包括一个暑期实习。最后学生返回到生物医学工程项目内容，完成MS实习方向项目(Practicum-Option M.S.)的要求。
Ph.D. in Biomedical Engineering
生物医学工程的PhD项目，对于没有相关学术背景的学生而言，完成学位大约需要4-5年，若学生已获得相关专业的MS学位，则大多需要3年。所有博士学生都将获得全奖。
MD-PhD
生物医学工程系与匹兹堡大学医学院共同设立了MD-PhD联合项目。匹兹堡大学获得MD学位，再从卡内基梅隆大学获得博士学位。
