התוכנית ללימודי תואר שני כוללת את תחומי ההתמחות הבאים:
-מערכות ואלקטרוניקת הספק
-אלקטרואופטיקה ועיבוד תמונה
-מיקרואלקטרוניקה וחומרים אלקטרוניים
-הנדסת תקשורת
תחומי ההתמחות בתכנית לתואר שני מבוסס על הניסיון המחקרי וכן היכולות המקצועים שמאפשרים לו להציע לסטודנטים ידע עיוני, מעשי ומקצועי מוכח, כולל התנסות במעבדות מחקר, בצמוד לפרופסורים המובילים בבית הספר.
בנוסף לתוכנית זו העניק המל"ג למכון האקדמי טכנולוגי חולון אישור לפתיחת תוכנית לימודי לתואר ראשון במתמטיקה שימושית לתעשייה, ותוכנית ללימודי טכנולוגיות מערכות למידה.
לתוכנית הלימודים לתואר שני יתקבלו בוגרים מצטיינים בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה או תחומי קרובים ממוסדות אקדמיים מוכרים על ידי המועצה להשכלה גבוהה.
פרופ' ישראל וגנר, דיקן בית הספר להנדסת חשמל, אלקטרוניקה ותקשורת אמר כי "הרציונל לפתיחת תכנית ללימודי תואר שני בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה במכון אקדמי טכנולוגי חולון מבוסס על יכולות מוכחות, בניסיון רב שנים בתכניות לתואר ראשון, בסגל אקדמי בעל רמה ובמעבדות מחקר מהחדישות בעולם".
פרופ' דוד מועלם מרון, נשיא המכון האקדמי טכנולוגי חולון אמר כי "אנו רואים את תוכנית הלימודים לתואר שני בהנדסת חשמל, אלקטרוניקה ותקשורת כיעד לאומי לעצמאות הכלכלית ולביטחון של מדינת ישראל, שכן הרחבת הידע בעשורים האחרונים מחייבת המשך בלימודי התמחות לתואר שני. הדרישה למהנדסי מחקר ופיתוח בהנדסת חשמל ,אלקטרוניקה ותקשורת היא יעד לאומי לכשעצמו".
המכון האקדמי טכנולוגי חולון מאמין בקשרים הדוקים עם תעשיות ההי-טק ומקיים קשרי שיתוף פעולה עם חברות מובילות ובהם אל אופ, רפאל, אי סי אי, מוטורולה, אג'ילנט, אינטל ועוד התורם לעדכון ידע מתקדם שפותח בתעשייה לצורכי ההוראה לסטודנטים לתואר ראשון ושני.
קשר זה מסייע גם להכשרת מהנדסי פיתוח ומחקר בעלי רקע יצירתי בתחומי ההנדסה השונים.
