Po ukończeniu studiów magisterskich, absolwenci mają możliwość rozwoju zainteresowań naukowych na studiach doktoranckich, realizowanych w ramach Interdyscyplinarnej Szkoły Doktorskiej PŁ.
Na Wydziale FTIMS prowadzone są badania w trzech dyscyplinach naukowych:
- nauki fizyczne w dziedzinie nauk przyrodniczych i ścisłych
- matematyka w dziedzinie nauk przyrodniczych i ścisłych
- informatyka techniczna i telekomunikacja w dziedzinie nauk inżynieryjno-technicznych
Po obronie pracy doktorskiej absolwent wykazuje się szeroką wiedzą specjalistyczną, umiejętnością współpracy naukowej z innymi ośrodkami w kraju, doświadczeniem dydaktycznym w pracy na wyższej uczelni oraz ma przygotowanie badawcze niezbędne w dalszej pracy naukowej. Osoby, które nie planują dalszej kariery naukowej wykorzystają nabyte w ramach studiów umiejętności poznawcze, umiejętności samokształcenia oraz doświadczenie dydaktyczne i organizacyjne w pracy zawodowej.