光电工程学院自建院之初便倡导光机电算一体化多学科交叉的办学理念，1992年获批光电技术及系统教育部开放实验室，1998年成为教育部重点实验室，2000年获得光学工程一级学科博士学位授权点。在此背景下，2000年我们新建了“信息工程（光电信息工程专业方向）本科专业”。本专业学生主要学习信息科学与技术的基本理论与基本知识，受到信息系统分析与设计等方面的基本训练，具有设计、开发、集成及应用信息系统等方面的基本能力。随着信息产业新技术的发展，光成为最主要的信息载体，且迎来了迅速发展的时期，出现了许多新的科学分支和技术增长点，国家建设需要大批具有信息工程知识背景，宽基础、高素质的高级专门人才。2006年专业调整，信息工程（光电信息工程专业方向）更名为光电信息工程专业，2013年全国高校本科专业调整，“光电信息工程专业”更名为“光电信息科学与工程专业”。
本专业依托“教育部光电技术及系统重点实验室”和“工业CT无损检测教育部工程研究中心”，专业培养方向主要涉及以下技术领域：(1)光学/光电仪器—它包括光学/光电仪器的结构设计，各种专用光学仪器；如军用光学仪器，测量光学仪器，物理光学仪器等。(2)光子学技术—利用光子原理或光电相互作用原理的器件。它包括各种激光器，光电器件及红外探测器，光电成像器件，超高速摄影，发光光源，短波及X射线光学等。(3)信息光学技术—主要研究光信息的产生、传输、处理及图像显示技术。它包括光信息及图像处理术，图像及模式自动识别，光传输及通信技术，光学遥感技术，目标及传输特征数据库等。(4)光学技术及工程—主要研究光能应用、光加工及有关工程。它包括光学材料、特殊光器件，光刻技术（用于微电子技术），微机械中的微光学技术。(5)光电交叉学科 —主要研究光与物质的作用、新型光电材料、生物医学光学、视光学、能量学科与光电学科的交叉、环境学科与光电学科的交叉、海洋学科与光电学科的交叉等。