在陕西机械高级技工学校就读，学生并非只有直接就业一条路，同样拥有多种升学深造的机会。最主要的路径是参加陕西省普通高等学校职业教育单独招生考试，即“职教高考”。学校会为有升学意愿的学生组织文化课和专业课的强化辅导，帮助学生报考省内外的应用型本科院校或高等职业院校，继续攻读大专或本科学历。
另一种路径是通过技能大赛获奖保送或推荐入学，学生在校期间如果参加国家、省级职业技能大赛并取得优异成绩，有机会获得免试或加分进入高等职业院校深造的资格。此外，学校也可能与部分高职院校开展“三二分段”或“五年一贯制”合作办学，学生完成中职阶段学习后，通过考核即可直接升入合作院校就读。这些路径为学生在技能精进的同时提升学历层次提供了可能。
