Одним з напрямків інновацій, активно розвиваються в НТУ «ХПІ» та безпосередньо спрямованих на вдосконалення навчального процесу та підвищення якості освіти, є інформатизація освіти. Найважливішим ланкою цього процесу є застосування інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі. Одночасно відбуваються зміни змісту і методики навчання, тобто формуються і розвиваються новітні інформаційні освітні технології. Зараз інформаційні освітні технології є невід'ємною складовою навчального процесу на всіх факультетах і кафедрах університету. Їх розвиток регламентується Концепцією інформатизації НТУ «ХПІ», Концепцією розвитку електронного навчання в НТУ «ХПІ». При цьому акцент робиться перш за все на практичних роботах в області електронного навчання (e-навчання), в тому числі дистанційного навчання (ДН).

НТУ «ХПІ» є одним з визнаних лідерів в Україні в сфері впровадження технологій електронного навчання в навчальний процес. Розвиток електронного навчання реалізується в НТУ «ХПІ» через багатопланову роботу, яка проводиться на багатьох кафедрах університету.

Системотехнічне забезпечення електронного навчання в НТУ «ХПІ» складають українські науково-освітня телекомунікаційна мережа URAN, університетська локальна мережа, в тому числі 3 Інтернет сервери з сучасними навчальними оболонками, бібліотечний сервер, локальні мережі студентських гуртожитків університету, комп'ютерні класи навчально-консультаційних центрів університету, численні бази навчальних даних кафедр і факультетів подібне.

Безперервно розвивається інструментальне і програмне забезпечення електронного навчання. У навчальному процесі активно використовуються дві навчальні оболонки, розроблені і виготовлені фахівцями університету, впроваджені вільно поширювану оболонку Moodle. Навчальна оболонка «Веб-клас ХПІ» функціонує з 2001 року; за допомогою цієї оболонки розроблена понад 200 дистанційних курсів. Навчальна оболонка «Система інформаційного менеджменту» (СІМ) функціонує з 2004 року. СІМ є системою менеджменту навчання (LMS) і містить понад 250 дистанційних курсів. оболонка Moodle використовується головним чином як експериментальна база для науково-методичної роботи та виконання корпоративних проектів у сфері електронного навчання. У Moodle розміщено понад 90 дистанційних курсів.

В НТУ «ХПІ» створена і функціонує Система дистанційного навчання (СДО). Адміністративно-організіціонное забезпечення використання електронного навчання в навчальному процесі здійснює Центр дистанційного і доуніверситетської підготовки, а технологічну підтримку - Інформаційно-обчислювальний центр .

Функції колективного менеджера системи дистанційного навчання університету виконує Центр дистанційної освіти НТУ «ХПІ» (ЦДО), який є центром практичного впровадження інформаційних освітніх технологій в навчальний процес і одночасно веде науково-дослідні роботи в цій галузі. ЦДО складається з трьох лабораторій.

Інноваційними є роботи базової лабораторії ЦДО - лабораторії менеджменту дистанційної освіти. Її співробітники здійснюють організацію і супровід проектів щодо практичного впровадження електронного навчання на міжнародному, національному та університетському рівнях. Найбільша увага приділяється навчанню студентів і абітурієнтів по заочній формі з використанням технологій електронного навчання. Це навчання проходить за новими навчальними планами, які враховують специфіку дистанційного навчання та вимоги Болонського процесу. Розробка теоретичних основ інформаційного менеджменту дистанційної освіти і їх втілення в реальні проекти дозволило створити і впровадити в навчальний процес системи дистанційних курсів, за якими навчаються студенти 11 факультетів університету та абітурієнти (проект «Дистанційні підготовчі курси» ). У лабораторії також проводиться розробка мультимедійних навчальних ресурсів (віртуальна реальність і ін.). Створюється база електронних навчальних ресурсів, укладених фахівцями НТУ «ХПІ», розробляються і впроваджуються в навчальну практику інструменти та методи електронного навчання, ведеться підготовка кадрів кафедральних менеджерів е-навчання. Тут розроблено оригінальний науково-навчальний мовний ресурс «Як це буде українською», який в частині нормалізованої української термінології ресурс ґрунтується на Національному стандарті ДСТУ 3651-97 «Метрологія. Одиниці фізичних величин », внесеному і розробленому фахівцями НТУ« ХПІ ».

Відомими в Україні та за її межами є роботи з технологій дистанційного навчання, які проводить Проблемна лабораторія дистанційного навчання. Дистанційні курси, які адмініструє лабораторія, розміщено на сайтах http://dl.kharkiv.edu /, http://dl.kpi.kharkov.ua . Тільки за останні роки тут проведено експерименти з впровадження дистанційного навчання в середній школі; школярам пропонується 10 дистанційних курсів. Проведено понад 150 вебінарів з питань дистанційного навчання для викладачів та вчителів України. Вперше в СНД проведено 2 масових відкритих дистанційні курси «Стратегія розвитку дистанційного навчання в організації» і «Соціальні сервіси у дистанційному навчанні». Фахівцями лабораторії створений і надруковано 5 посібників з технологій дистанційного навчання, проведені 3 школи-семінари, впроваджена система дистанційного навчання в Кредитпромбанку.

Великий інтерес у викладачів і студентів університету викликають науково-методичні розробки лабораторії нових технологій в навчанні - навчально-контролюючі програмні комплекси «Основи інженерної графіки», «Математика», «Хімія».

З метою подальшого впровадження електронного навчання в рамках внутрішньоуніверситетської системи підвищення кваліфікації викладачів проводиться робота семінарів «Технологія розробки дистанційного курсу» і «Менеджмент дистанційного навчання», в яких в останні роки вчилися викладачі багатьох університетів України.

За останні роки фахівцями НТУ «ХПІ» в області електронного навчання видано 8 навчальних посібників і монографій, три з яких отримали гриф Міністерства освіти і науки України.

ЦДО є базовим підрозділом НТУ «ХПІ» при виконанні багатьох міжнародних, національних і регіональних проектів.

За підтримки Харківської обласної адміністрації здійснюється надання технічної, методичної та організаційної підтримки в навчанні студентам з обмеженими фізичними можливостями (інваліди 1-2 групи), що навчаються на заочному факультеті.

За останні роки успішно виконано міжнародні проекти в рамках «Партнерської програми НТУ" ХПІ "- Університет штату Айова (США)» (за підтримки фонду Engineering Information Foundation, USA), проекти з європейської освітньої програми TEMPUS, присвячені впровадженню і розвинені електронного навчання, і проекти Міністерства закордонних справ Великобританії. Університет є засновником двох віртуальних університетів і активним учасником одного віртуального університету.