Program Magister (S2) merupakan program pendidikan lanjutan yang diperuntukkan bagi mahasiswa yang telah menyelesaikan pendidikan awal (setara dengan sarjana S1). Mahasiswa Program Magister diharuskan untuk menyelesaikan beban kredit antara 40-50 SKS sesuai dengan departemen masing-masing dan ditempuh dengan waktu studi normal selama 4 semester (2 tahun). Beban kredit tersebut terdiri atas mata kuliah utama, mata kuliah pendukung, penelitian, dan penulisan tesis sesuai dengan kurikulum. Program Magister juga memiliki bidang kompetensi sesuai dengan fokus keahlian masing-masing. Program Magister ITS menyediakan 20 pilihan program studi yang dapat dipilih berdasarkan 6 bidang Fakultas. Fakultas Sains dan Analitika Data menyediakan 5 program studi magister. Fakultas Teknologi Industri dan Rekayasa Sistem menyediakan 5 program studi magister. Fakultas Teknik Sipil, Perencanaan dan Kebumian menyediakan 4 program studi magister. Fakultas Teknologi Kelautan menyediakan 2 program studi magister. Fakultas Teknologi Elektro dan Informatika Cerdas menyediakan 3 program studi magister. Fakultas Desain Kreatif dan Bisnis Digital menyediakan 1 program studi magister. Untuk informasi lebih lanjut tentang aplikasi dan persyaratan program magister dapat diperoleh di SMITS.
Pendidikan Program Magister Fisika mengajak para tenaga profesional untuk meningkatkan daya saing individual melalui pengembangan dan peningkatan kemampuan pribadi di bidang ilmu fisika. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Fisika Material, Fisika Teori, Fisika Medis dan Biofisika, Optoelektronika, Geofisika, Instrumentasi.
Pendidikan Program Magister Matematika bertujuan untuk meningkatkan taraf penguasaan ilmu dan kemampuan dalam bidang matematika dan terapannya. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Analisis dan Aljabar Terapan, Pemodelan Matematika dan Simulasi, dan Ilmu Komputer.
Pendidikan Program Magister Statistika ini ditujukan untuk memberikan pengalaman belajar dan penerapannya menuju suatu keahlian akademik dalam bidang Statistik Produktifitas dan Kualitas serta Analisis Permasalahan Bisnis dan Kontribusinya secara substansial di bidang industri, pelayanan dan pemerintahan.
Pendidikan Program Magister Kimia bertujuan untuk mendidik dan melatih peserta dalam mengembangkan dan memutakhirkan ilmu pengetahuan kimia dengan cara menguasai dan memahami metode ilmiah. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Kimia Organik, Kimia Anorganik, Kimia Fisik, Kimia Analitik, dan Pengajaran Kimia.
Pendidikan Program Studi Magister Biologi bertujuan untuk mendidik dan melatih peserta dalam mengembangkan dan memutakhirkan ilmu biologi dengan cara menguasai dan memahami metode ilmiah. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Bioteknologi, Biologi Lingkungan, dan Biologi Kelautan.
Pendidikan Program Magister Teknik Mesin bertujuan untuk menghasilkan tenaga akademik dan tenaga profesional yang mempunyai latar belakang ilmu pengetahuan dan teknologi yang kuat dengan kemampuan analisis yang tajam. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Rekayasa dan Sistem Manufaktur, Rekayasa Konversi Energi, Desain Sistem Mekanikal, dan Metalurgi.
Pendidikan Program Magister Teknik Kimia bertujuan untuk menghasilkan lulusan yang memiliki kemampuan teori dan aplikasi yang kuat dibidang Teknik Kimia, terutama untuk meningkatkan kemampuan penelitian dan perancangan. Program ini memiliki fokus bidang studi keahlian seperti Teknologi Proses.
Tujuan penyelenggaraan Program Magister Teknik Fisika ITS ini adalah untuk menghasilkan tenaga teknik yang memiliki penguasaan pengetahuan, pemahaman dan keterampilan dalam bidang Teknik Fisika. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Rekayasa Instrumentasi dan Rekayasa Energi Terbarukan.
Pendidikan Program Magister Teknik Industri bertujuan untuk membentuk sarjana yang memiliki pengetahuan dan kemampuan yang tinggi di dalam perencanaan, pengorganisasian sistem industri secara lebih luas dan kompleks. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Manufacturing Systems Engineering and Management, Rekayasa Optimasi Sistem Industri, Logistics and Supply Chain Management, Human Factor and Occupational Safety, Manajemen Rekayasa, Operation and Supply Chain Engineering.
Pendidikan Program Magister Teknik Material dan Metalurgi memiliki beberapa fokus keahlian seperti Proses Metalurgi Manufaktur, Korosi dan Kegagalan Material, Material Inovasi, Ektraksi dan Pengolahan Material, Pemodelan Material.
Pendidikan Program Magister Teknik Industri bertujuan untuk meningkatkan pelayanan profesi dengan jalan penelitian dan pengembangan. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Rekayasa Geoteknik, Rekayasa Struktur, Manajemen Proyek Konstruksi, Manajemen dan Rekayasa Sumber Daya Air, Manajemen dan Rekayasa Transportasi, Manajemen Aset Infrastruktur, Rekayasa dan Manajemen Bangunan Tinggi, Hidroinformatika, Teknik dan Manajeman Jalan Rel.
Tujuan Program Pendidikan Pascasarjana Arsitektur adalah meningkatkan taraf penguasaan ilmu yang telah diperoleh demi mengembangkan kemampuan profesional dalam spektrum yang lebih luas dengan mengaitkan bidang ilmu arsitektur. Program Magister ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Arsitektur, Perancangan Arsitektur, dan Pendidikan Profesi Arsitektur (PPArs).
Pendidikan Program Magister Teknik Lingkungan bertujuan untuk mendidik para peserta mendalami keahlian dalam penanganan masalah lingkungan. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Teknik Lingkungan, Teknik Sanitasi Lingkungan, dan Manajemen Lingkungan.
Lulusan teknik geomatika diharapkan Mampu menerapkan data geospatial dan non geospasial dalam rangka analisa untuk keperluan bidang lain terutama perencanaan, monitoring dan prediksi kedepan. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Teknik Geomatika dan Teknik Geofisika.
Program Pendidikan Pascasarjana Teknologi Kelautan adalah untuk meningkatkan kemampuan pengembangan ilmu secara mandiri dan kemampuan manajemen pada tingkat yang memadai agar mampu mempergunakan kemampuan teknologi kelautan yang efektif dan efisien dalam pemecahan permasalahan pembangunan. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Teknik Perancangan Bangunan Laut, Teknik Transportasi Kelautan, Teknik Produksi dan Material Kelautan, Teknik Manajemen Pantai, Teknik dan Manajemen Energi Laut.
Teknik Sistem Perkapalan merupakan satu-satunya program strata 2 yang ada di Indonesia yang menawarkan pendidikan lanjut berkaitan dengan teknologi sistem perkapalan. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Sistem dan Permesinan Kapal, Pembangkit dan Penggerak Kapal, Desain dan Produksi Kapal, Sistem Otomasi dan Kelistrikan Kapal, Kehandalan, Ketersediaan, Manajemen dan Keselamatan Laut, Perawatan dan Operasi Kapal & Laut, serta Bisnis Maritim.
Pendidikan Program Magister Teknik Elektro ITS bertujuan untuk meningkatkan taraf penguasaan ilmu dan kemampuan para pesertanya dalam bidang Teknik Elektro. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Teknik Sistem Tenaga, Teknik Sistem Pengaturan, Telekomunikasi Multimedia, Elektronika, Jaringan Cerdas Multimedia Game, dan Telematika.
Pendidikan Program Magister Teknik Informatika bertujuan untuk memberikan pengetahuan lanjut di bidang Teknik Informatika melalui pendidikan dan penelitian. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Teknik Informatika dan Sistem Informasi.
Pendidikan Program Magister Sistem Informasi bertujuan untuk menghasilkan tenaga teknik yang memiliki penguasaan pengetahuan, pemahaman dan keterampilan dalam bidang Sistem Informasi.
Pendidikan Program Magister Manajemen Teknologi bertujuan untuk mencetak entrepenur handal yang mampu menguasai ilmu bisnis dan manajemen. Program ini memiliki beberapa fokus bidang studi keahlian seperti Manajemen Industri, Manajemen Proyek, Manajemen Lingkungan Permukiman dan Industri, Manajemen Teknologi Informasi, Manajemen Teknologi Transportasi, Manajemen Bisnis Maritim, Manajemen Rantai Pasok, Analitika Bisnis