学校现有海洋科学、水产等2个省一流学科(A类)，船舶与海洋工程、食品科学与工程、交通运输工程、石油与天然气工程、中国史、数学、机械工程等7个省一流学科（B类）。2006年获得硕士学位授予单位资格以来,积极依托优势学科开展学位点建设与研究生教育。学校目前拥有海洋科学、水产、船舶与海洋工程、石油与天然气工程、食品科学与工程、农林经济管理、机械工程、数学、水利工程等9个一级学科硕士学位授权点，以及工程（交通运输工程）、农业、教育、旅游管理、药学等5个专业硕士学位类别授权点，并具有同等学力硕士学位授予权。硕士学位点涉及理学、农学、工学、管理学、教育学等5个学科门类，基本覆盖学校二级学院及研究院，研究生培养正向多学科、多种类发展。截止2018年10月，在籍研究生达到1085人,其中全日制学术学位研究生327人，全日制专业学位研究生679人，非全日制在籍研究生79人。兼职博士生导师16名，硕士生导师245名。
研究生院注重研究生培养体系建设，不断加强研究生教育管理，深化研究生培养体制机制改革，提升研究生教育质量。推行导师招生资格审核制度，逐步形成导师岗位与招生指标动态调整的激励机制。积极探索研究生培养模式改革，建立了研究生参与科研创新及校园文化活动的激励机制，搭建校、院两级学术活动平台，开展丰富多彩的科技文化活动。注重研究生党建和思想政治教育工作，积极贯彻导师立德树人，以社会实践活动为载体，引导研究生走进社会大课堂。建立了以“三助”和国家奖学金、助学金、研究生学业奖学金等为主体的研究生资助体系。
学校积极推进教育国际化，拓展并深化与国（境）外高等院校、研究机构多种形式的研究生教育合作。实施了与意大利比萨大学、挪威生命科学大学、日本东京海洋大学、俄罗斯南乌拉尔国立大学等高校开展了6个联合培养博士研究生项目及3个双硕士项目。“中意海洋研究生院”--浙江海洋大学比萨海洋研究生学院于2018年获得教育部批复设立，研究生教育国际化走向新的高度。
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