2003年北航获“电子科学与技术”一级学科博士学位授予权，建有两个国家级工程研究中心、四个省部级重点实验室/中心。2004年依托“微电子学与固体电子学”学科建立了国家级集成电路人才培养基地，2015年在此基础上获批国家首批筹备建设示范性微电子学院。北航微电子学院2018年4月正式实体化运行；2020年10月在全国率先（第一个）更名为集成电路科学与工程学院，目前下设集成电路材料与器件系、集成电路设计与工具系、集成电路工艺与装备系。2020年12月，国务院学位委员会批准设置“集成电路科学与工程”一级学科；2021年4月，北航设立“集成电路科学与工程”一级学科通过专家组论证。

学院现有教职工98人，其中院领导4人，院机关10人，集成电路设计与工具系24人，集成电路材料与器件系30人，集成电路工艺与装备系34人。共有博导18人，含外聘兼职博导5人（艾尔伯.费尔教授为诺贝尔物理奖得主，法国科学院院士；冷群文，歌尔集团副总裁，北航歌尔微电子创新技术研究院副院长；赵超，集成电路先导工艺研发中心主任，国家级专家人才；许开东，江苏鲁汶仪器有限公司董事长兼总经理，中国科学院微电子研究客座研究员，国家级专家人才；赵元富，航天科技九院科技委副主任，北京时代科技有限公司董事长，我国航天集成电路技术带头人）。

学院的特色研究方向为自旋电子芯片、人工智能芯片及生物芯片等集成电路学科与其他学科深度交叉的新兴研究方向。我国集成电路领域目前人才缺口高达40万人，高层次人才尤其匮乏，学院为本科生制定了制备一个微纳器件、验证一款数字芯片、流片一款模拟芯片的“三个一”培养目标，致力于培养出一批顶尖的集成电路领域人才。围绕后摩尔时代超低功耗计算及集成电路国家重大需求，抓住国家集成电路发展纲要及国家存储器战略出台的历史机遇，学院的发展目标是建成国内一流学科并对国家的集成电路产业发展和关键核心技术突破做出贡献。如2014年联合北京市科委联合创建了费尔北京研究院，由诺贝尔奖得主、外专费尔教授担任首席科学家，重点开展自旋电子基础器件及理论、自旋电子存储集成电路及自旋存储与计算架构三个研究方向，支撑超低功耗自旋存储器及高精度自旋传感器等应用。

学院现有办公及实验室总面积（含异地研究院）超过4000平米，设备仪器总价值超过2亿，包括了8英寸超高真空磁控溅射仪，具有终点检测的离子束刻蚀仪器等各类微纳加工设备及电学、磁学及光学综合测试平台等，为北航集成电路学科建设、人才培养及科学研究提供了良好的设施条件。学院“空天信自旋电子技术”实验室2019年获批工业和信息化部重点实验室。近年来承担了包括核高基重大专项、国家自然科学基金委重大仪器、重点项目及国家重点研发计划在内的项目20多项。与法国巴黎萨克雷大学、洛林大学及荷兰埃因霍温理工大学保持长期合作关系并开展双学位联合培养项目。与华为、航天772所、EDA领军企业等建有联合实验室。近年来发表高水平论文超过200篇，近三年发表Nature期刊论文7篇。

学院坚持“产学研用”协同与国际化合作的教学理念，通过与企业深度合作加强人才培养实训能力。学院建立了与中国电子信息产业及中国电子科技等集团的全面深度合作，如成立了北航-中国电子科技集团联合实验室，在此基础上获批工信部自旋电子协同创新中心。2016年成立北航-华为技术联合研究生指导项目等，为集成电路产业提供高精尖人才。通过国际科技合作提高学生全球胜任力及学科国际影响力，近三年海外访学联合培养博士生超过10人，2016年学院获批科技部自旋电子国家级国际科技合作基地。