同时，该学院设置了基于智慧交通一流学科领域和国家级一流专业的培养体系，包括交通运输等特色专业和人工智能等新兴专业，开展主辅修双专业培养，配备导师团队，实现学科交叉深度融合。学生可基于自身学习兴趣和发展意愿，第二学期末在“詹天佑学院本科专业列表”中任意选择主修专业，在第四学期末，结合导师指导意见合理选择辅修专业。

詹天佑学院将对学生实施“3+5”本博连读人才培养模式，把本科到博士阶段作为一个整体，设计“一生一策”培养计划。本科阶段注重大类通识教育和面向未来技术的学科基础教育，博士阶段实施大师引领的个性化培养。

书院制与导师制相结合的人才培养模式也是该学院的一大特点，配备了班主任、辅导员、博士生导师和朋辈导员等育人队伍，并依托独立宿舍楼，汇聚不同学科和文化背景的学生。导师制包括学业导师和博士生导师，学业导师由班主任、辅导员和朋辈导员等组成，负责指导学生日常学习、综合素质培养和全面成长。博士生导师由校内外、境内外知名学者组成，主要负责指导学生制定个性化培养计划和科学研究计划，指导博士生完成各个培养环节。

在本次高考招生中，詹天佑学院实施大类招生，名称为理科试验班类（詹天佑本博直升试点班），包含19个本科专业：通信工程、轨道交通信号与控制、计算机科学与技术、人工智能、信息安全、经济学、物流管理、交通运输、交通工程、电子商务、物流工程、系统科学与工程、土木工程、机械工程、电气工程及其自动化、软件工程、应用物理学、工程力学和数学与应用数学。

今年，北京交通大学詹天佑学院理科试验班类（詹天佑本博直升试点班）专业首次通过高考招生，计划招录约200位学生，培养基础学科研究拔尖人才、特色优势学科科技创新领军人才及未来技术战略科学家。