Кафедра програмної інженерії існує вже 55 років, хоч і не завжди носила цю назву. На кафедрі працюють більше 60 викладачів, у числі яких 8 докторів наук, 14 професорів, 31 доцент, 39 кандидатів наук.

За час свого існування кафедра підготувала більше 500 кандидатів та докторів наук.

Завідує кафедрою Смеляков К.С, член НТР, заступник голови секції 2 НТР, доктор технічних наук, професор.

Кафедра програмної інженерії готує студентів за трьома ступенями вищої освіти: бакалаврів за спеціальністю 121 «Інженерія програмного забезпечення» (освітня програмою «Програмна інженерія»); магістрів за спеціальністю 121 «Інженерія програмного забезпечення» (за програмами «Інженерія програмного забезпечення» та «Програмне забезпечення систем»); докторів філософії – за спеціальністю 121 «Інженерія програмного забезпечення».

Навчальні плани узгоджено з міжнародними стандартами підготовки програмістів.
Форма навчання – очна, заочна та заочно-дистанційна.

Студенти мають широкі можливості вільного вибору дисциплін. Деякі предмети викладаються англійською мовою у окремо сформованих групах.
Починаючи з 3 курсу студенти проходять практику в провідних ІТ-компаніях Харкова та України. Договір про співробітництво між кафедрою ПІ ХНУРЕ та компаніями Global Logic, EPAM Systems,NIX Solutions та Sigma Software дозволив створити на кафедрі лабораторії з розробки сучасного програмного забезпечення. Відкрито академічний бізнес-інкубатор «YEP!» та YEP!-клуб, які на базі ХНУРЕ є майданчиком для підтримки студентських ініціатив та стартапів.

Практикується залучення провідних спеціалістів фірм до викладання професійно-орієнтованих дисциплін, здійснюється цільова підготовка студентів старших курсів у формі безкоштовних факультативних занять від компаній.

Під час навчання студенти підвищують свій професійний рівень, беруть участь у роботі семінарів і гуртків, організованих на базі наукових лабораторій, гуртка «Програміст» (де студенти здобувають знання та навички з вирішування олімпіадних завдань з програмування), лабораторії GameDev (де готують студентів до розробки ігрових проектів), беруть участь у проекті «IT Talents» (що передбачає поглиблене вивчення складних алгоритмів з практичним їх застосуванням в різних областях ІТ).

Неодноразово студенти кафедри ПІ посідали призові місця на українських та міжнародних змаганнях з програмування, гідно представляли кафедру та університет на виставках, конкурсах, конференціях та форумах.
В галузі освіти і науки кафедра співпрацює з Ліннеус університетом м.Вакха (Linnaeus University), Швеція, а також з Університетом Економіки (WSG) м.Бидгощ, Польща. Студенти мають можливість отримати два дипломи – український і європейський рівня «бакалавр» або «магістр», а також проходити стажування і брати участь в літніх і зимових школах з програмування.