Інститут має докторантуру за спеціальністю 05.14.06 “Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика”.
До докторантури приймаються особи, які мають науковий ступінь доктора філософії (кандидата технічних наук), наукові здобутки та опубліковані праці за фахом і які в змозі на високому науковому рівні проводити фундаментальні, пошукові і прикладні наукові дослідження. Термін перебування в докторантурі не перевищує 2-х років.
У місячний термін з часу отримання документів в одному з відділів Інституту заслуховуються наукові доповіді вступників до докторантури, розглядаються розгорнуті плани роботи над дисертацією, визначаються можливості зарахування. Рішення Вченої ради затверджується і оформляється наказом директора Інституту. Щорічно докторанти подають до Вченої ради Інституту звіт про виконання індивідуального плану роботи, за результатами виконання, якого проводиться їх атестація і приймається рішення про подальше перебування в докторантурі.