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 Дудар З.В., член вченої ради, член НМР, член НТР, кандидат 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.