清华大学生命科学学院拥有生物学一级学科和海洋生物学二级学科。主要研究方向包括但不限于膜分子生物学、分子生物物理学、结构生物学、蛋白质组学、分子酶学、分子免疫学、分子细胞生物学、发育生物学、神经生物学、微藻生物学、海洋生物学、生物信息与系统生物学、蛋白质药物、生物芯片、微生物学与发酵工程、植物分子生物学与基因工程、生物医用材料与组织工程、中药现代化与生物制剂等。

此外，清华大学生物医学工程专业也颇具特色，它源于1979年创建的清华大学电机工程系，并在2001年调整到医学院，成为具有学士、硕士及博士授予权的一级学科。