数据科学博士项目旨在培养学术成绩优异且有高度进取心的数据科学相关领域的高级研究型人才，所涵盖的研究领域包括计算机科学、运筹学、统计学、运营管理和决策科学、机器学习及相关交叉领域。计算机科学博士项目旨在培养面向基础与应用科学技术问题，具备创新能力、科学抱负、人生理想及国际化视野的计算机科学领域研究类和应用类人才。项目所涵盖的学术领域包括计算机基础理论、人工智能与机器学习、计算机系统与网络、多媒体与人机接口、数据库与软件工程、计算机图形学与可视化、云计算、计算机安全、智能控制及相关交叉领域。

两个博士项目的学生均有机会参与港中大（深圳）和深圳市大数据研究院、深圳市人工智能与机器人研究院以及多家业界联合实验室的研究工作。优秀的博士生毕业后，可进入研究型大学任教或进入业界领先的公司、实验室工作，成为推动及引领信息技术发展的高级专业人才和核心力量。学院往届已录取的博士生均来自海内外知名大学，包括哥伦比亚大学、密歇根大学、明尼苏达大学、中国人民大学、复旦大学、同济大学、中国科学技术大学、浙江大学、南京大学、武汉大学等。2021年学院博士项目申请人数173人，录取22人，录取的学生中有2名是国际数学竞赛金牌获得者。2022年申请人数387人，录取44人，录取的学生中37%为本科专业排名前5%以内，56%为本科专业排名前10%以内。