סטודנטים רבים מתלבטים האם או למה כדאי ללמוד תואר שני בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה. אחת הסיבות המרכזיות להירשם ללימודים אלו הינה העובדה שמדובר בתואר יוקרתי ומבוקש, אשר מגדיל משמעותית את סיכויי הקבלה של המוסמך להשתלב במשרות שונות בשוק העבודה. בוגרי תואר ראשון בהנדסה או תואר ראשון במדעים מדוייקים יוכלו להשתלב בלימודי תואר שני במגוון תחומים: תואר שני בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה, תואר שני במחשבים או תואר שני בתקשורת. תואר שני בתחום זה ניתן ללמוד במסלול מחקרי (עם עבודת גמר - תזה) או במסלול לא מחקרי (ללא תזה). לימודי מוסמך בתחומי חשמל, אלקטרוניקה, מחשבים ותקשורת שואפים להעמיק את ידיעותיהם ולבסס את התמחותם של אנשי מקצוע העוסקים בתחומים הנ"ל.

לימודי תואר שני הם נרחבים, מעודכנים ומרתקים ובדרך כלל משלבים לימודים עיוניים תיאורטיים עם לימודים מעשיים ואף עם לימודי מחקר. ברוב מוסדות הלימוד, תואר שני בהנדסת חשמל / הנדסת מחשבים / הנדסת תקשורת / הנדסת אלקטרוניקה מותאמים לדרישות של תעשיית ההי טק ומכשירים מומחים שיהיו מבוקשים ביותר ויוכלו להשתלב בקלות במשרות מפתח בכירות ורווחיות בכל תחומי התעשייה עתירת הידע.

הלימודים מיועדים לבוגרי תואר ראשון בהנדסה או במדעים מדויקים אשר סיימו את לימודיהם בציון ממוצע גבוה מ-80 (ולעיתים גבוה מ-85). כאמור, קיימים שני מסלולי לימוד עיקריים כשהראשון הוא מסלול מחקרי, שבסיומו תוגש עבודה מחקרית, והשני מסלול עיוני שאין בסיומו עבודה מחקרית. תנאי הקבלה לשני המסלולים הינם זהים, ועם זאת סטודנטים במסלול המחקרי יוכלו להמשיך בתום הלימודים לתארים מתקדמים ולמחקרים במוסדות המחקר השונים. חשוב לציין, כי בשל הביקוש הגבוה ללימודים אלו, לא כל המועמדים בעלי דרישות הסף מתקבלים ומוסדות הלימוד שומרים לעצמם את הזכות לבחור אילו מבין המועמדים יתקבלו ללימודים.

תכנית הלימודים בהנדסת חשמל לתואר שני מיועדת להכשיר סטודנטים למחקר ולפיתוח בתחום מערכות החשמל ומערכות תקשורת ואלקטרוניקה. השימוש במערכות אלו הוא נפוץ ומתרחב כל העת. מערכות חשמל ותקשורת סובבות אותנו ומשרתות קהלים שונים, החל מהאזרח הפרטי ועד תעשיות ביטחוניות ומערכות תקשורת גלובליות. הלימודים המתקדמים מובילים את התפתחות התעשייה עתירת הידע, ומהווים את הבסיס התיאורטי והיישומי לפיתוח מכשירים ומערכות מורכבות בכל תחומי החיים, בין אם מדובר במכשור רפואי, במערכות אבטחה ובכלי תקשורת. 

מוסדות המחקר השונים מציעים מגוון תחומי התמחות אשר מיועדים להקנות לסטודנטים ידע עמוק ורחב בתחומי ההנדסה הנבחרים, תוך ליווי והכוונה של סגל מרצים בכיר אשר נמצא בחזית המחקר והפיתוח ההנדסי בישראל. מבין תחומי ההתמחות המוצעים במוסדות השונים ניתן לציין מסלולי הלימוד לתואר שני בהנדסה וביניהם: אלקטרואופטיקה, עיבוד אותות, הנדסת מחשבים, ננו-אלקטרוניקה, הנדסת הספק, בקרה ועוד. סטודנטים מצטיינים ישתלבו בסגל ההוראה של הפקולטה, יוענקו להם מלגות וכמו כן הם ייהנו מתנאי מחקר שיאפשרו להם להקדיש את זמנם לעבודת המחקר שבחרו לעסוק בה.

לימודי הנדסת חשמל אלקטרוניקה ותקשורת, הינם לימודים נרחבים המתפרשים על פני תחומי ידע שונים. על כן, גם קורסי הבסיס יהיו מגוונים במטרה להאיר חלקים עמוקים ומורכבים בנושאים השונים ובכדי להעמיק את ידע הסטודנטים בסוגיות הנדסיות. בין הקורסים בתואר שני המוצעים לסטודנטים ניתן למצוא את הקורסים הבאים: ננו-טכנולוגיה, נושאים בתקשורת אופטית, מתמטיקה מתקדמת, תהליכים אקראיים במערכות הספק, תיאוריות בקרה מתקדמות, עיבוד אותות ספרתי מתקדם, אופטיקה קוונטית, תורת המידע ועוד.

משך הלימודים בלימודי תואר שני בהנדסת חשמל הוא שנתיים, כאשר על הסטודנט לסיים את חובותיו בתום שלוש שנים. כמו כן, מוסדות מסוימים מציעים מסלול מואץ לתואר שני המיועד לסטודנטים מצטיינים אשר נמצאים בשנה הרביעית ללימודי התואר הראשון וסיימו את שלושת השנים הראשונות בממוצעים מצוינים. במקרה זה סך הלימודים יהיה 5 שנים אשר במסגרתם יצטרכו הסטודנטים לסיים את כל דרישות שני התארים.

סטודנטים מכל המסלולים אשר עברו בהצלחה את כל מטלות הלימודים יהיו זכאים לקבלת תעודת מגיסטר למדעים (M.Sc) בהנדסת חשמל. יש לציין, כי בחלק ממוסדות הלימוד קיימת הפרדה בין שני סוגי תארים, "מג'יסטר למדעים" ו"מג'יסטר להנדסת חשמל", כאשר "מג'יסטר למדעים" הוא מי שסיים מסלול מחקרי (עם תזה).

בשוק העבודה קיים היצע נרחב של אפשרויות תעסוקה לבוגרי תואר שני בהנדסת חשמל, למשל: בארגונים וחברות מרכזיות בתעשייה הישראלית. מהנדסי חשמל מוסמכים מבוקשים בחברות הייטק, בחברות סלולר, בתעשיות ביטחוניות (משרד הביטחון, רפא"ל) ובמשרד ממשלתיים (האנרגיה והמים, התעשייה) ובחברות מן המגזר הפרטי והציבורי. הנדסת חשמל מאפשרת מומחיות בתחומים רבים, ולכן השתלבות בתפקידים שונים בתעשיות מתקדמות. בוגרי הלימודים ממלאים תפקידי מחקר, פיתוח, שיווק וניהול וכן הם יכולים להמשיך ללימודים אקדמיים לתארים נוספים (דוקטורט) ולהצטרף לסגל האקדמי במוסדות הלימוד בארץ.