L’École offre aux élèves ayant intégré le cursus d'ingénieur en 1ère ou 2ème année la possibilité d'une formation par la recherche, permettant d’acquérir les méthodes et outils de la recherche, en complément des compétences acquises par la formation d’ingénieur. Les masters recherche proposés sont organisés en coopération avec les laboratoires de l’École et d'autres partenaires académiques, universités ou grandes écoles, couvrant des champs disciplanaires complémentaires. L’élève obtient ainsi 2 diplômes et peut poursuivre vers un doctorat.
Le master à finalité professionnelle Financement de projet - financements structurés, proposé par le département Sciences économiques, gestion, finance, apporte à des ingénieurs économistes ou des ingénieurs en génie civil et de l'environnement les compétences pour concevoir les opérations de financement, en partenariat public - privé, des très grands projets.
L’École offre une formation spécialisée en urbanisme : le mastère spécialisé Aménagement et Maîtrise d’ouvrage urbaine. Cette formation pluridisciplinaire en 15 mois ouvre à l’ensemble des métiers de l’aménagement et de la gestion urbaine. Destinée à de jeunes diplômés issus des écoles d’ingénieur, d’architecture, de sciences politiques, elle est ouverte aux élèves inscrits dans le département Ville, environnement, transport.
Ouverts aux élèves intégrés en 1ère année, les programmes de MBA proposés par ENPC MBA Paris, leur permettent ainsi de développer une double compétence. Très internationales, les promotions sont composées à 60 % d’étudiants venus du monde entier. Les cours sont dispensés entièrement en anglais et prodigués par un corps professoral issu des universités de renommée mondiale.
Ces possibilités sont ouvertes aux élèves ingénieurs ayant déjà passé deux années de formation à l'École.
Les accords de l'École avec ses partenaires internationaux, permettant le recrutement d'étudiants étrangers, offrent aussi aux élèves ingénieurs la possibilité d'une formation complémentaire, d'un double diplôme et d'une expérience internationale.
Les élèves peuvent développer un projet de formation personnel, dans une université étrangère (Europe, Canada, États-Unis, Australie, Japon), que ce soit dans le cadre d'un séjour d'échange d'un ou de deux semestres, ou d'une formation diplômante. La réputation de l'École et le niveau des élèves qui ont dèjà suivi de telles formations placent les élèves ingénieurs dans d'excellentes conditions pour faire valoir leur candidature dans des universités prestigieuses.
Dans le cadre du PRES ParisTech, la 3e année peut s’effectuer dans une autre école membre en articulation avec le projet de formation de l’élève.
Créé en 1986, avec l’appui de l’École des Ponts ParisTech, le Collège des ingénieurs forme au management par alternance entre semaines de cours et semaines de projet en entreprise. Les élèves ingénieurs et ingénieurs élèves du corps ont la possibilité de suivre ce programme en tant que 3e année de formation.
L’Ecole des Ponts ParisTech a signé un accord de double cursus avec HEC Paris, qui permet aux élèves sélectionnés d’obtenir, dans le cadre d’un programme en 5 ans, les diplômes des deux établissements.
A l’issue de leur deuxième année de formation, les élèves ont la possibilité de tenter le concours pour devenir élève normalien, ou d’être admis sur dossier en tant qu’étudiant de l’ENS ; ce parcours s’adresse aux élèves intéressés par une formation par la recherche dans des champs complémentaires avec ceux de l’Ecole ou désireux de passer le concours de l’agrégation
Certains masters de Sciences Po Paris sont accessibles aux élèves ingénieurs en substitution de la 3e année ; ce programme conduisant à un cursus en 4 ans permet de développer des compétences pour inscrire l’action de l’ingénieur dans le champ des enjeux sociaux et sociétaux.
En 3e année, les élèves peuvent y suivre un cycle de formation conduisant au diplôme d’ingénieur de spécialisation en Génie atomique.
Pour se spécialiser dans des domaines tels que l’exploitation, la production, le raffinage, la pétrochimie, les moteurs.