Il Dottorato di Ricerca è il titolo di formazione più alto nel percorso di studi universitario e garantisce l’acquisizione delle competenze utili a svolgere attività di ricerca nelle università e nelle aziende, in Italia e all’estero. Al Dottorato si accede tramite concorso ed è necessario aver conseguito la Laurea Specialistica o Magistrale italiana o analogo titolo accademico conseguito all'estero (Master of Science). I bandi di concorso sono pubblicati ogni anno, sul sito nella sezione Bandi. La valutazione è per titoli e colloquio; il numero dei posti disponibili è limitato ed è indicato per ciascun dottorato sul bando di concorso.
Il Dottorato di Ricerca è un corso di tre anni che mira a fornire agli allievi una cultura scientifica e tecnica avanzata così da dotarli degli strumenti metodologici necessari per affrontare problemi di natura molto complessa.
Il titolo consente di accedere alla carriera accademica, di diventare ricercatore in strutture di ricerca industriale, di occuparsi di management in industrie ad alta tecnologia. I corsi di dottrato attivi presso il Politecnico di Bari sono: