（一）西南联大工学院课程设置的显著特点
西南联大工学院的课程有一部分是遵照教育部规定而设置的，但是大部分课程还是依据学校自身传统和现实情况来开设的，因此工学院的课程设置具有以下几个特点。
第一，理工并重。联大工学院主要以培养工程技术人才为主要目标，精、专、深的工科类课程自然必不可少，不过理科类课程也在整个课程体系中占据了重要地位。具体而言，就是工学院一年级学生所必修的微积分、普通物理、化学等课程，在学科属性上隶属于理科，却也是工科的入门基础课程，并且在整个课程体系中发挥奠基性作用；它们不仅是工学院开课时间最早的一批课程，同样也是备受师生重视的课程。据学生回忆，“西南联大工学院一年级最难过的关，是微积分和普通物理。任何一门不及格或是成绩欠佳者，到二年级就有被拒诸院外的危险”，可见工学院对这类理科课程的重视程度。梅贻琦也认为，“西洋工业文明之有今日，是理工并重的，甚至于理论的注意要在技术之上；甚至于可以说，技术的成就是从理论的成熟之中不期然而言的产生出来的……工业理论的一部分训练，即自然科学的训练。”可想而知，理科（自然科学）与工科（应用科学）之间并不是割裂的，恰恰相反，重视理科知识的学习，即是为之后深入学习工程理论和技术的预备。有鉴于此，联大工学院不仅在一年级开设了大量理科类课程，而且也非常重视学生的掌握程度和学习水平。
第二，学以致用。这既是西南联大工学院课程设置最为显著的特点，同时也是工学院进行人才培养的重要目的之一。学以致用最重要的是要把理论的知识和实际的应用联系起来，由浅入深地达到熟能生巧的境界，同时还要促进理论知识的更新和新技能的学习，逐步加深自己的理论知识与实践应用。《公羊传》说：“巧心劳力成器物曰工。”西南联大机械工程学系的刘仙洲教授就认为这个“工”字定义是再好不过了，因为只有“巧心”而无“劳力”即只有学理而无实验，充其量只不过是一个理论工程家，但一接触到实际就什么也不知道了。所以，联大工学院在课程设置中非常注重实习课程与工程训练的开设，诸如工厂实习、金工实习、制模实习等课程，为的就是加强理论与实践之间的联系，使学生能够真正做到学以致用。
第三，造就通才的育人理念。西南联大始终坚持通识教育的育人理念，工学院也不例外。梅贻琦曾长期作为西南联大校务的实际负责人，他本身是一位电机工程专家，同时也是一位自由教育论者，对工学院的课程设置与人才培养也有自己的见解。他认为，“工学院毕业的人才，对于此一工程与彼一工程之间，对于工的理论与工的技术之间，对于物的道理与人的道理之间，都应当充分通达”，这表达出梅氏希冀培养出通才的美好愿望，这类通才不仅具有良好的专业知识和人文素养，而且在社会交往方面也能够做到游刃有余。他还指出，“要造就通才，大学工学院必须添设有关通识的课程，而减少专攻技术的课程。工业的建设靠技术，靠机器，不过它并不单靠这些。没有财力，没有原料，机器是徒然的，因此他至少对于经济地理、经济地质，以至于一般的经济科学，要有充分的认识。”可以说，联大工学院内开设的诸如“国文、英文、经济学简要”等课程就是贯彻通识育人理念的直接表现。
第四，课程开设灵活多变、具有前沿性，和社会的现实需求紧密相连。工学院航空系起初只是机械系下设的一个专业组，它是为了适应政府的军事需要而建立的。其中“关于航空理论与航空技术方面的新添课程，多是由新从国外留学归来的教授和清华航空研究所的兼任教授开出的，他们在图书馆设备极为简陋的条件下，将世界各国迅速发展航空工程教育的一些新的成果，及时地介绍到中国来。”是因为加强了国际之间的交流，紧跟世界航空理论与技术发展的步伐，联大的航空工程教育才取得了不错的成效，一些基础课程的教学质量甚至达到或接近国际水平。此外，联大工学院还曾开设许多战时课程以适应时局需要，比如堡垒工程、要塞工程、军用桥梁等，这些选修课同样也是由知名的教授任教，绝非泛泛而谈，因此课程的教学质量也是非常不错的。
（二）西南联大工学院课程设置的实施保障
总体而言，联大工学院课程始终紧紧围绕着培养卓越工程技术人才这一主要目标，而为了保证教学质量，其在课程实施方面也采取了如下措施。
首先，使用自编教材以保障课程内容的实施，促进工程教育的本土化发展。教材是课程实施的具体体现，是课程内容的直观表达，选用符合学生心理与能力的教材是提高课程实施质量和水平的切实保障。过去清华大学采用的是美国模式教育，用的多是美国课本，教授大多用英语教课，因此在语言文字上存在教学障碍。而西南联大工学院则多用自己编写的适用于本国的中文教材，如蔡方萌的《普通结构学》，陶葆楷的《给水工程》《下水工程》《军事卫生工程》等；张泽熙的《铁路工程》举例时尽量结合本国工程实例，学术词汇采用中文英文对照，讲学尽量采用汉语；吴柳生在《钢结构设计》中首先把英制改为公制，并采用中国自己所定的规范；蔡方荫在《普通结构学》桥梁应力计算中首先采用中华铁路荷载(即现行中荷载的前身)。除此之外，刘仙洲在西南联大任教期间，先后完成了《热工学》《燃气轮及其发展》等教科书，此外他又两次增订《英汉对照机械名词》，使词汇逐步增加到两万多个。特别值得提出的是，他对于有些概念很难翻译的英文专门名词，创造出新字，如热工学中重要名词“熵”、“焓”等字，作为后人有所模仿的范例。采用自编教材，不仅打破了中外工程教育的壁垒、加深了交流与联系，尤其是那些难以翻译的外文词汇经过工学院教授们的提炼，结合中国汉字创造出新的专有名词，填补了近代中国在工程技术领域的空白，促进了高等工程教育在中国的本土化发展。