西安航天工业学校依托深厚的航天行业背景，其王牌专业主要集中在与航天制造、机电技术、信息技术等相关的领域。学校开设的数控技术应用专业是其中的佼佼者，该专业培养掌握现代数控机床编程、操作与维护的高技能人才，实训设备先进，与多家航天制造企业有深度合作。机电技术应用专业同样实力雄厚，侧重于机械与电气的综合应用，为学生打下坚实的机电一体化基础。
电子技术应用专业也是学校的传统优势专业，侧重培养电子产品装配、调试与维修方面的技能人才。近年来，随着数字化发展，计算机应用与数字媒体技术应用等专业也迅速发展，配备了专业的机房和实训室，课程设置紧贴市场前沿需求。这些专业共同构成了学校以工科为主，突出航天特色的专业体系，在区域内享有较高声誉。
