塔里木大学拥有广泛的学科专业设置，包括10个学院，分别是：植物科学学院、动物科学学院、生命科学学院、水利与建筑工程学院、信息工程学院、机械与电气化工程学院、人文学院、经济与管理学院、高等职业技术学院和成人教育学院。
在硕士研究生教育方面，学校设有4个一级硕士学位点，涵盖19个二级硕士专业学位点和1个专业硕士学位点。本科专业涵盖了7大学科门类，如农业电气化与自动化（电气工程及其自动化）、农业机械化与自动化、纺织工程、机械设计制造与自动化等43个专业。此外，本科专业还包括城市规划、人力资源管理、旅游管理等多个领域，以及法学、工商管理、财务管理等商科专业。
对于专科生，塔里木大学提供作物生产技术、畜牧兽医等实用型专业，同时设有水利工程、机电一体化技术等技术类专业，以及会计电算化、计算机网络技术等计算机相关课程。
在研究生阶段，研究生专业涵盖植物学、微生物学等多个生物科学领域，以及农业水土工程、农业机械化工程等农业工程学科。此外，学校还设有农业技术推广（专业学位）等相关专业，致力于培养具有实践能力的高级农业人才。
塔里木大学创建于1958年，原名塔里木农垦大学，是教育部批准的首批具有学士学位授予权的本科院校，现已具有硕士学位授予权，2004年5月经国家教育部门批准，更名为塔里木大学。