สหกิจศึกษา (Cooperative Education) เป็นระบบการศึกษาที่เน้นการปฏิบัติงานในสถานประกอบการอย่างมีระบบ โดยจัดให้มีการเรียนในสถานศึกษาร่วมกับการจัดให้นักศึกษาไปปฏิบัติงานจริง ณ สถานประกอบการ งานที่นักศึกษาปฏิบัติจะตรงกับสาขาวิชาของนักศึกษา โดยเน้นการเรียนรู้โดยใช้ประสบการณ์จากการทำงานจริงเป็นหลัก หรือ Work-based Learning มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารีเน้นให้นักศึกษาได้ทำโครงงานพิเศษ (Project) ที่มีประโยชน์ต่อสถานประกอบการ เช่น การปรับปรุง หรือการเพิ่มประสิทธิภาพ หรือการแก้ปัญหาของกระบวนการทำงาน ซึ่งนักศึกษาสามารถปฏิบัติงานให้สำเร็จได้ภายใน 4 เดือน ทำให้นักศึกษาสามารถเรียนรู้ประสบการณ์จากการทำงาน และมีคุณภาพตรงตามที่สถานประกอบการต้องการมากที่สุด

          สหกิจศึกษาเป็นกลไกในการส่งเสริมให้มีความร่วมมือระหว่างสถานประกอบการและมหาวิทยาลัยอย่างต่อเนื่องตลอดไป โดยวิธีการของสหกิจศึกษาจะเน้นที่ความร่วมมือจากทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องเพื่อให้เกิดผลประโยชน์ร่วมกันสูงสุด  

          นักศึกษาสหกิจศึกษาจะเข้าปฏิบัติงานในสถานประกอบการในลักษณะพนักงานชั่วคราว ได้ลงมือปฏิบัติงานจริงในสถานประกอบการ เป็นประสบการณ์ที่นักศึกษาไม่สามารถเรียนรู้ได้ในห้องเรียน นักศึกษาจะได้รับการพัฒนาตนเอง ทางด้านความคิด การสังเกต การตัดสินใจ การวิเคราะห์ และประเมินผลอย่างเป็นระบบมีการจัดเตรียมและนำเสนอรายงานวิชาการจากประสบการณ์การทำงานจริงของตนเองที่สะท้อนการผสมผสานระหว่างภาคทฤษฎีและปฏิบัติเข้าด้วยกัน รวมทั้งการค้นพบตนเองทางด้านงานอาชีพที่ชัดเจนขึ้น 

          ด้วยระบบการเรียนการสอนที่ผสมผสานภาคทฤษฎีเข้ากับภาคปฏิบัติได้อย่างลงตัวเช่นนี้ จึงส่งผลให้นักศึกษาเป็นบัณฑิตที่มีคุณภาพสูงเป็นที่ต้องการของตลาดแรงงานมากขึ้น กระบวนการสหกิจศึกษายังทำให้เกิดการประสานงานอย่างใกล้ชิดกับสถานประกอบการ ทำให้สถานศึกษาสามารถพัฒนาหลักสูตรได้ตลอดเวลา ส่วนสถานประกอบการจะได้แรงงานนักศึกษาร่วมงานตลอดทั้งปี ก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้อง 

ปรัชญาการศึกษาของมหาวิทยาลัย 
           การจัดการศึกษาของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารีเน้นวัตถุประสงค์หลักในการพัฒนากำลังคนทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยการปรับเนื้อหาหลักสูตรให้เข้ากับสภาพของชุมชน นอกจากนี้ยังเน้นการให้ความรู้และประสบการณ์พื้นฐานทางด้านสังคมแก่นักศึกษาเพื่อให้ได้บัณทิตที่มีคุณสมบัติ อันพึงประสงค์ 3 ประการคือ

1. มีความเป็นคนไทย
2. มีความรู้ความสามารถ
3. มีคุณธรรม จริยธรรม

          มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี เน้นแนวคิดในการเสริมสร้าง และพัฒนานักเทคโนโลยีที่มีคุณภาพ เพื่อการพัฒนาประเทศ โดยกำหนดคุณลักษณะสำคัญของนักเทคโนโลยีที่สร้างขึ้น 4 ประการ คือ

1. ทักษะมนุษย์ (Humanware)
2. ทักษะการจัดการ (Orgaware)
3. ทักษะข้อมูล (Infoware)
4. ทักษะเทคโนโลยี (Tehnoware)

          เนื่องจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี มีลักษณะเป็นมหาวิทยาลัย เทคโนโลยีสมบูรณ์แบบที่เน้นวิชาการ และวิชาชีพชั้นสูงทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีความต้องการกำลังคนสูงตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ดังนั้นจึงจัดการศึกษาในลักษณะผสมผสานภาคทฤษฎีกับภาคปฏิบัติ หรือการผสมผสานการเรียนในห้องเรียนกับการปฏิบัติงานในสถานประกอบการ (Cooperative Education) ให้นักศึกษาได้มีประสบการณ์วิชาชีพในสถานประกอบการณ์ตามหลักการของมหาวิทยาลัย โดยเข้าปฏิบัติงานจริงในฐานะพนักงานเต็มเวลาของสถานประกอบการ
มหาวิทยาลัยมีทิศทางชัดเจนที่จะก้าวสู่ความเป็นเลิศทางวิชาการ การวิจัย และการพัฒนา ในแต่ละหลักสูตรที่เปิดทำการสอน จะมีการผสมผสานสาระของวิทยาการด้านต่างๆ เข้าด้วยกัน ในลักษณะสหวิทยาการ (Muti-disciplinary Approach) ทั้งนี้มหาวิทยาลัยได้มีแผนการผลิตและพัฒนาคณาจารย์อย่างมีประสิทธิภาพ รวมไปถึง การแลกเปลี่ยนคณาจารย์กับมหาวิทยาลัยอื่นทั้งในประเทศและต่างประเทศ นอกจากนี้มหาวิทยาลัยยังมุ่งความเป็นเลิศ ในการเรียนการสอนรวมไปถึงการบริหารและจัดการ โดยเฉพาะจะเน้นการใช้เทคโนโลยีและระบบข้อมูลที่ทันสมัยรวมไปถึงการประยุกต์เทคโนโลยีมาใช้ในการบริหารและจัดการของมหาวิทยาลัยอย่างเต็มที่ด้วย