ברוב מוסדות הלימוד ניתן ללמוד לתואר מוסמך אוניברסיטה בהנדסה אזרחית בשני מסלולים: מסלול מחקרי הכולל בסופו הגשת עבודה מחקרית (תזה) ומסלול מקצועי אשר לא כולל הגשת עבודה מחקרית אך נדרשת הגשה של פרויקט גמר. 

בשני המסלולים הסטודנטים לוקחים חלק בשיעורי חובה מהפקולטה ושיעורי ליבה מהתכנית וכן, משתתפים בשיעורי בחירה מן החוג ומחוגים מדעיים אחרים. תלמידים בנתיב המחקרי בוחרים את קורסי הבחירה בעצת מנחה התזה שלהם. בנוסף על כך, תלמידי שני המסלולים נדרשים להשתתף בסמינרים מחלקתיים, ובתום הלימודים תלמידי המסלול המחקרי יגישו עבודת גמר מחקרית ויציגו תזה, ואילו תלמידי המסלול המקצועי יציגו פרויקט סיום שאינו מחקרי בהיקף של עבודה סמינריונית. מסיימי המסלול המחקרי בהצלחה יכולים להמשיך לעבר לימודי דוקטורט בהנדסה אזרחית, ולהצטרף לסגל המחקר וההוראה במוסדות להשכלה גבוהה בארץ ובעולם.

לימודי תואר שני בהנדסה אזרחית פונים בראש ובראשונה לבוגרי תואר ראשון בהנדסה אזרחית, אך גם לבוגרים בכל תואר ראשון בתחום ההנדסה אשר מעוניינים להרחיב את ידיעותיהם במקצוע. הלימודים פונים לסטודנטים אשר מבקשים להתמקצע במקצוע מרתק זה, בין אם באופן כללי לבין אם התמחות בנושא מסוים. חשוב לציין כי בוגרי תארים ראשונים שאינם בהנדסה אזרחית, יתכן ויידרשו בהשלמות מסוימות בהתאם לדרישת החוג. 

הלימודים יתאימו לסטודנטים המעוניינים לרכוש כלים ניהוליים ומחקריים הדרושים לתחום, להעמיק את כישורי המחקר שלהם ולהעניק להם כלים חשובים לעבודתם המקצועית בעתיד. כמו כן, לימודי התואר השני יפתחו בפני הבוגרים אפשרויות תעסוקה נוספות ומשרות ניהולית, וישפרו את מעמדם המקצועי ושכרם. 

לימודי תואר מוסמך אוניברסיטה בהנדסה אזרחית פונים לבעלי תואר ראשון בהנדסה או במדעיים מדויקים בתחומים משיקים כמו כימיה, גיאוגרפיה ופיזיקה. על מנת להגיש מועמדות ללימודים, על הפונים להחזיק בממוצע של 77 ומעלה בציוני התואר הראשון, ישנן אף פקולטות מסוימות שמציבות דרישת סף גבוהה יותר. בנוסף, פקולטות מסוימות מציבות תנאי קבלה נוספים כגון: ראיון אישי וועדות קבלה. 

עם זאת חשוב לציין כי תנאי הקבלה עשויים להשתנות מעת לעת ומתכנית לתכנית ועל כן יש להתעדכן בתנאי הקבלה המדויקים אצל מזכירות החוג. לתלמידים שחסר להם ידע חיוני ביסודות ההנדסה הסביבתית, כמו למשל בתרמודינמיקה, במכניקת הזורמים, במשוואות דיפרנציאליות חלקיות ובנושאים אחרים, תבנה תכנית השלמה בהתחשב ברקע התלמיד ובהחלטת המחלקה. 

משך לימודי תואר מוסמך אוניברסיטה בהנדסה אזרחית עשוי להשתנות בין מוסדות הלימוד השונים אך בדרך כלל המסלול אורך כשנתיים. ברוב מוסדות הלימוד קיימים שני מסלולים לתואר שני בהנדסה אזרחית. המסלול הראשון הינו מסלול מחקרי שבסופו יגישו הסטודנטים עבודת מחקר מקורית (תזה). המסלול השני הינו המסלול המקצועי ואינו כולל כתיבת עבודה מחקרית. לרוב, הלימודים במסלול המחקרי ימשכו זמן רב יותר מאשר אלו במסלול המקצועי ויינתנו הארכות לטובת השלמת כתיבת התזה. 

חשוב לציין כי מרבית מוסדות הלימוד מציעים השתלבות במסלול הלימודים במתכונת של לימודי ערב ולימודים בימי שישי בוקר. אפשרות זו מהווה יתרון עבור המעוניינים לרכוש הכשרה זו אך אין ביכולתם לפנות את יומם לטובת הלימודים עקב התחייבויות קודמות כמו עבודה, לימודים או כל התחייבות אחרת. כך יוכלו ללמוד בשעות ובזמנים המתאימים להם ביותר.

לימודי תואר שני בהנדסה אזרחית סביבתית מכשירים את העוסקים בתחום לעסוק בתכנון, בהנדסה ובמחקר של הסביבה. הלימודים עוסקים במגוון רחב של תחומי עניין ונושאי לימוד, מביניהם יוכלו הסטודנטים לתואר שני לבחור במה הם שואפים להתמקד. הנושאים רבים ומגוונים וכוללים בין היתר את הנושאים הבאים: הנדסה סביבתית, הנדסת מבנים, ניהול הבניה, איכות מים, הידרודינמיקה ומשאבי מים, גיאוטכניקה, טכנולוגיה של הבניה, הנדסת מיפוי וגיאו-אינפורמציה, מבנים; אנליזה, תכן ואופטימיזציה של מבנים מפלדה, מבטון מזוין, מבטון דרוך. 

נושאים נוספים: הנדסת רעידות אדמה, ביסוס מבנים, תכן גיאומטרי של דרכים, ניתוח יציבות מדרונות, חישוב מבנים תומכים, תכנון ותפעול תחבורה ציבורית; איסוף ועיבוד פסולת מוצקה, מניעת זיהום אוויר, שיטות חקירה ומדידה בשדה, בחינת שיטות תיאורטיות לחישוב מצבי הרס, תכנון תחבורה, מניעת זיהום אוויר, תפקוד פיזי של בניינים, תחבורה אווירית, מחזור ושימור בבנייה, אנרגיה בבניינים, טיפול וסילוק פסולת רעילה, ניהול כוח אדם בבניה, תיעוש ואוטומציה בבניה, איכות אוויר, כלכלת תחבורה, אקולוגיה ועוד.

בעלי תואר שני בהנדסה אזרחית הינם אנשי מקצוע מבוקשים בשוק העבודה ועל כן יכולים להשתלב במקומות עבודה רבים ומגוונים, למשל: חברות בנייה והנדסה פרטיות, גופים ציבוריים וממשלתיים שעניינם בבנייה, תכנון ובפיקוח של מבנים ומחקר באיכות סביבה, רשויות מקומיות, מפעלי תעשייה, ארגונים חקלאיים וכיועצים לחברות ולגופים שונים בנושאי איכות סביבה ובנייה בת קיימא.

מהנדסי סביבה (תת תחום של הנדסה אזרחית) הם מתכנני מערכות ומקבלי ההחלטות בנושאים הקשורים בהגנה על מקורות מים, בבקרת זיהום אוויר ממקורות שונים, בטיפול בשפכים, בהטפלת מים, בסילוק ומחזור של פסולת מסוגים שונים ובצמצום זיהום בתהליכי ייצור תעשייתי.

כמו כן, בפני מסיימי התואר, במיוחד במסלולים המחקרים, פתוחה האפשרות להשתלב במחקר האקדמי במכוני מחקר ברחבי העולם וכן להמשיך ללימודי דוקטורט ולהצטרף לצוותי ההוראה והמחקר במוסדות להשכלה גבוהה. בנוסף על כך, למהנדסי סביבה בעלי תואר שני ישנה אפשרות לשמש כמשקיפים וכמפקחים על יישום החלטות וחוקים מדינתיים בנושאי איכות סביבה במפעלים ובפרויקטים ציבוריים, ולהצטרף ללובי המפעיל לחץ פרלמנטרי בנושאי איכות סביבה. 

בוגרי תואר מוסמך אוניברסיטה בהנדסה אזרחית המעוניינים להתמקצע בתחומם אף יותר יוכלו להמשיך ללימודי דוקטורט. לשם הקבלה למסלול הדוקטורט יצטרכו הבוגרים להציג השיגים לימודיים ומחקריים גבוהים מהתואר השני, ולהוכיח כי הם בעלי יכולות גבוהות לביצוע מחקר עצמאי. בנוסף, יצטרכו המועמדים להגיש הצעת מחקר לקראת בחינת המועמדות בפני ועדת בוחנים, וכן לעמוד בדרישות נוספות מטעם הפקולטות כגון ראיון אישי, ועדות קבלה, מציאת מנחה ועוד. 

חשוב לציין כי רק בוגרי תואר שני במסלול המחקרי, הכולל הגשת תזה, יוכלו להמשיך ללימודי תואר שלישי. בוגרי המסלול המקצועי, אשר אינו כולל הגשת תזה אלא פרויקט גמר שאינו מחקרי, יידרשו להשלמות המכשירות את התלמיד לעבודת מחקר עצמאית טרם יוכלו להמשיך ללימודי תואר שלישי.