Chương trình giáo dục bậc đại học và sau đại học tại TDTU được tham khảo và áp dụng đúng theo chương trình hiện hành của TOP 100 trường đại học tốt nhất thế giới. Từ đề cương chương trình, phương pháp giảng dạy, hệ thống tài liệu tham khảo và cách thức đánh giá đều được xây dựng chi tiết và đồng bộ, gia tăng hiệu quả học tập và giúp người học bắt kịp với yêu cầu nghề nghiệp trong xu thế toàn cầu hóa.
Nhiều học phần được giảng dạy bằng tiếng Anh; sinh viên được học và thực tập nước ngoài từ 1 học kỳ đến 2 năm ở một số ngành. Việc học tập ở doanh nghiệp là bắt buộc với học phần nghề nghiệp, tập sự nghề nghiệp; và một số môn học khác được thực hiện ở tất cả các ngành.
Triết lý chung trong hoạt động giảng dạy tại TDTU là kích thích tối đa sự sáng tạo của người học, rèn luyện kỹ năng tự học và tư duy tìm tòi, nghiên cứu, không đóng khung trong sách vở và bài giảng; nội dung học tập phải gắn sát với những gì đang diễn ra ngoài đời, trong ngành nghề của mình. Vì thế, đào tạo tại doanh nghiệp, đào tạo ngoài hiện trường, trên môi trường thực tiễn của xã hội…là nguyên tắc nền tảng. Để người học sớm hiểu về thế giới, về toàn cầu hóa, về tiêu chuẩn lao động trong toàn cầu hóa và “thế nào là hội nhập?”; chương trình giao lưu sinh viên quốc tế, thực tập nước ngoài, học ở nước ngoài từ 1 tháng, 1 học kỳ trở lên trong những năm tại TDTU cũng là bắt buộc.
Chuẩn đầu ra được quốc tế hóa và nâng cao về mọi mặt. Ngoài chuyên môn giỏi, đạo đức tốt, tân cử nhân, kỹ sư TDTU phải có trình độ tiếng Anh đạt IELTS 5.0 hoặc TOEIC 500; kỹ năng Tin học văn phòng đạt 750/1.000 MOS và chứng chỉ bơi liên tục 50m. Thống kê năm 2016: 98,15% và thống kê năm 2017: 99,3% sinh viên TDTU có việc làm trong vòng 1 năm sau khi tốt nghiệp. Kể từ năm 2017 trở về sau, tất cả các ngành tại TDTU đều cam kết với phụ huynh và người học 100% sinh viên ra Trường có việc làm. Sinh viên TDTU ra Trường đều được doanh nghiệp đánh giá là có “đạo đức nghề nghiệp” theo nghĩa: “Kỷ luật, nề nếp, tuân thủ pháp luật và qui định cơ quan, lễ phép, chăm chỉ và trách nhiệm”. Ngoài ra, từ năm 2014, Chất lượng giảng dạy và sự thành đạt của sinh viên TDTU đã được QS-Star (Anh Quốc) công nhận đạt 4 sao/5 sao
Sau Chiến tranh thế giới thứ 2, Nhật Bản đã yêu cầu các đại học của mình học tập và giảng dạy theo chương trình chuẩn của những đại học TOP 20, 30 thế giới. Lúc đó không phải là không có ý kiến phản đối từ nhiều người và trong số họ, có cả những nhà giáo dục đàng hoàng và uy tín. Tuy nhiên, 40 năm sau, sự phát triển thần kỳ của Nhật đã minh chứng quyết sách trên về giáo dục đại học và dạy nghề đã đúng. Ở Việt Nam đến nay chỉ có TDTU là làm đúng theo điều mà các đại học Nhật Bản đã làm từ những năm 1940, 1950 thế kỷ trước.