围绕服务南阳先进装备制造、光电信息、电商及物流、“楚风汉韵”古建筑遗存、仲景品牌医药等支柱、新兴产业，分别打造机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程;软件工程、光电信息科学与工程;电子商务、物联网工程;历史建筑工程、城乡规划;中医学、中药学等一批核心专业集群，逐步形成产业群、梦见抓鱼是什么意思专业群、人才链与南阳经济社会发展的紧密对接。目前拥有9个教育部、省教育厅“卓越计划”试点专业，16个省级重点学科、特色专业以及专业综合试点，10门国家级、省级精品课程以及精品资源共享课程。
学校“高起点、分步走、双师型、可持续”的教师队伍建设指导思想，培养与引进相结合、专职与兼职相结合、理论教师与实践教师相结合、学校教师与企业工程师相结合，形成了一支结构合理、素质优良的专业化教师队伍。现有专任教师1126人，其中教授、副教授560人，博士、硕士学位教师928人。拥有河南省优秀专家、省特殊津贴专家、省学术技术带头人、省教育厅学术技术带头人31人，省、校级创新型科技团队和教学团队20个，建有“河南省博士后研发”，聘请多位两院院士、知名专家学者为兼职教授。
学校“教学为重，教学与科研并举，以教学带动科研、以科研服务教学质量”的，鼓励教师将最新科研应用于教学实践，促进教学内容更新，形成科研与教学的良性互动。近年来获得省级高等教育教学9项，其中一等2项。近3年立项科研项目412项，其中国家级11余项、省部级208项;鉴定各级各类科研项目375项;地厅级以上科研获150项;承接横向课题171项;公开发表论文2600余篇;出版专著、译著93本，主参编教材100余部。主办的《南阳理工学院学报》国内外公开发行，影响力不断提高。
学校产教融合、校企协同育人，主动适应地方需要，深入实施创新驱动、应用驱动、实践驱动发展战略，为地方经济社会发展提供人才和科技支撑。成立有河南省制造业信息化服务中心、南阳协同创新研究院、张仲景国医研究院、建筑设计研究院、结构仿真与设计研究所和光电技术研究所。建立南阳高校第一个院士工作站——河南省水资源与生态院士工作站;组建南阳电商联盟，先后被授予省、市“电子商务人才培训”、“电商继续教育”、“电子商务示范”。与美国通用电气、博世、长城计算机等共建多个实验室，与中兴通讯签约共建“南阳理工·中兴新思学院”ICT产教融合创新，开办有九州通班、宇通班、理光班、二机国贸班等多个校企联合班。近3年与企业联合申用性研究课题140余项，参与企业技术革新、技术、新产品研发170余项，获省、市励500余项。其中与陆德筑机联合开发的“产品图纸自动审核及智能拼图软件”获第四届河南省青年创新软件设计大赛金，该项是设立以来河南省地方高校荣获金的第一次;与张仲景大厨房合作研发的发酵型香菇酱“仲景香菇酱”畅销国内外;与南阳防爆联合研发减小电机振动和降低噪声关键技术获得好评。