专业起源于1958年建校时的技术物理专业，先后更名为红外技术专业、电子材料与元器件专业、微电子学专业，2013年国家专业目录调整后更名为微电子科学与工程专业，下设“半导体光电子器件”、“专用集成电路与片上系统”两个方向，现为国家一流本科专业建设点。

专业依托电子科学与技术博士学位授权一级学科，电子信息（集成电路工程方向）博士学位授权点，形成学术专业兼顾、本硕博贯通培养的教育体系。面向国家集成电路和光电子技术产业战略发展需求，积极响应国家中长期重点发展研究方向，践行专业“创新驱动、实践引领、产教协同、光电融合、服务国家”人才培养理念，注重学生知识、素质和能力的培养，构建“政产学研用结合、模块化课程体系、多维度实践教学、国际化视野培养、全方位素质教育”的人才培养新模式，培养以微光、红外为特色的微电子光电子集成技术及专用集成电路领域专门人才。毕业生能够在光电信息、半导体制造、集成电路设计等领域从事研发、生产、管理等工作，还可以继续深造攻读硕士、博士学位，从事更高层次科学研究工作。

专业现有包括高功率半导体激光国家级重点实验室等6个科研平台、8个省部级实践教学平台及15个校企合作基地的优势，拥有多名国家级科技创新领军人才和吉林省拔尖创新人才，教师队伍拥有博士学位者占比95%，有海外经历者占比22%，优秀的师资队伍为专业人才的培养提供了有力保障。