Dalam struktur kurikulum (perkuliahan, tugas, penelitian dan penulisan hasil penelitian) PSMTMI FT UNDIP, setiap mata kuliah dirancang untuk membangun kompetensi lulusan yang direncanakan dalam rangka mewujudkan visi, misi dan tujuan PSMTMI FT UNDIP. Berbagai mata kuliah dirangkai dengan keterkaitan antara mata kuliah penguatan ilmu keteknikindustrian, mata kuliah pengembangan dan penerapan ilmu keteknikindustrian dalam bidang peminatan, mata kuliah peningkatan kemampuan meneliti, penyusunan proposal penelitian dan penulisan tesis. Struktur kurikulum PSMTMI FT UNDIP disusun sepenuhnya menuju pencapaian standar kompetensi. Kurikulum PSMTMI FT UNDIP sudah disesuaikan dengan Kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia (KNKI) level 8 (Perpres 8/2012), Pedoman Penyusunan Kurikulum Pendidikan Tinggi dan Penilaian Hasil Belajar Mahasiswa (Kepmendiknas No. 232/U/2000), dan Rekomendasi mata kuliah S2 Badan Kerjasama Penyelenggara Pendidikan Tinggi Teknik Industri (BKSTI) dan penerapanya berdasarkan acuan Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan No 73 Tahun 2013 tentang Penerapan KKNI. Kurikulum PSMTMI FT UNDIP terdiri dari dua kategori, yaitu Kurikulum by Course dan Kurikulum by Research.