Το Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών λειτουργεί Πρόγραμμα Διδακτορικών Σπουδών (ΠΔΣ) σε ένα ευρύτατο φάσμα ερευνητικών πεδίων. Οι διδακτορικές σπουδές αποσκοπούν στην προαγωγή της πρωτότυπης επιστημονικής έρευνας και οδηγούν στην απόκτηση Διδακτορικό Δίπλωμα (ΔΔ) το οποίο πιστοποιεί την εκπόνηση πρωτότυπης επιστημονικής έρευνας και την ουσιαστική συνεισφορά του/της κατόχου του στην εξέλιξη της γνώσης στον αντίστοιχο επιστημονικό κλάδο. Η έρευνα των υποψηφίων διδακτόρων γίνεται υπό την επίβλεψη των καθηγητών του Τμήματος.
Τα αποτελέσματα της έρευνας σε επίπεδο διδακτορικής διατριβής δημοσιεύονται σε κορυφαία επιστημονικά συνέδρια και περιοδικά που εκδίδονται από τους σημαντικότερους επιστημονικούς φορείς στον κόσμο στην Επιστήμη των Υπολογιστών και των Τηλεπικοινωνιών, όπως οι: Αssociation for Computing Machinery (ACM) και Computer Society του Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
Στην πλειονότητα των περιπτώσεων οι υποψήφιοι διδάκτορες του Τμήματος υποστηρίζονται μέσω σημαντικών δημόσιων χρηματοδοτικών πηγών (Ευρωπαϊκή Ένωση, Υπουργείο Παιδείας, Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών) μέσω ανταγωνιστικών προγραμμάτων ενίσχυσης της έρευνας σε διδακτορικό επίπεδο. Οι ερευνητικές δραστηριότητες του Τμήματος ενισχύονται επίσης μέσω συνεργασιών με τις σημαντικότερες εταιρείες πληροφορικής στην Ευρώπη, τις ΗΠΑ και την Ασία. Το πλαίσιο αυτό προσφέρει εξαιρετικές συνθήκες για την εκπόνηση διδακτορικής έρευνας υψηλού επιπέδου καθώς παρέχεται ο πλέον σύγχρονος υπολογιστικός εξοπλισμός (υλικό και λογισμικό) καθώς και υποστήριξη για την τακτική συμμετοχή των υποψηφίων διδακτόρων σε κορυφαία διεθνή επιστημονικά συνέδρια των ερευνητικών τους περιοχών στα οποία παρουσιάζονται οι σημαντικότερες εξελίξεις της επιστήμης.
Οι διδάκτορες του Τμήματος Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών ακολουθούν συχνά ερευνητική πορεία σε πανεπιστήμια ή ερευνητικά κέντρα της Ελλάδας και του εξωτερικού ή συμμετέχουν σε ερευνητικά / αναπτυξιακά τμήματα εταιρειών του χώρου της Πληροφορικής σε όλο τον κόσμο.