دوره دکتری مهندسی معدن بالاترین مقطع تحصیلات دانشگاهی در این زمینه است که به اعطای مدرک می انجامد و مجموعه ای هماهنگ از فعالیت های آموزشی و پژوهشی است. محور اصلی فعالیت های علمی دکتری مهندسی معدن، به تناسب موضوع، تحقیق نظری، تحقیق تجربی و یا تلفیقی از این دو است و آموزش وسیله برطرف ساختن کاستی های اطلاعاتی داوطلب و هموار ساختن راه حصول به اهداف تحقیق است.
دوره دکتری مهندسی معدن شامل 51 واحد درسی است که از این تعداد 24 واحد متعلق به رساله دکتری و 27 واحد دروس الزامی و اختیاری را شامل می شود. از گرایش های مقطع دکتری مهندسی معدن می توان گرایش های اکتشاف مواد معدنی، استخراج مواد معدنی، مکانیک سنگ و فرآوری مواد معدنی را برشمرد.