Подготовка научно-педагогических кадров в университете началась с первых дней его создания.
Первым аспирантом ВЗИИТа был участник Отечественной войны, инженер-капитан пути и строительства Е.В. Скрежендевский, который под руководством заведующего кафедрой «Путь и путевое хозяйство» профессора Павла Сергеевича Дурново в 1952 г. успешно защитил кандидатскую диссертацию по специальности «Путевые работы и машины».
В 1956/57 учебном году в аспирантуре уже обучались 15 человек по 4 специальностям.
С увеличением штата профессоров аспирантура быстро развивалась. В 1986-1990 г. подготовка велась уже по 24 специальностям. За 50 лет аспирантуру ВЗИИТа окончили 500 человек, из них защитили диссертации более 200.
Выпускники аспирантуры успешно занимаются научно-педагогической деятельностью в вузах железнодорожного транспорта и работают на ответственных должностях в различных организациях, учреждениях и на предприятиях ОАО «РЖД». Многие аспиранты после защиты кандидатской диссертации остались работать в университете. Среди них заведующий кафедрой «Тепловозы и тепловозное хозяйство», декан факультета «Транспортные средства», доцент Виталий Дмитриевич Шаров; помощник ректора, профессор Владимир Кузьмич Крылов; помощник проректора по воспитательной работе, профессор Наталья Александровна Кулакова; доценты кафедры «Тепловозы и тепловозное хозяйство» Анатолий Петрович Бородин и Владимир Ефимович Кононов; доцент кафедры «ТММ и ДМ» Евгений Михайлович Лялин; доцент кафедры «Электрическая тяга» Эрнст Эдуардович Ридель в течение нескольких лет был деканом факультета повышения квалификации; профессор кафедры «Электрическая тяга» Владимир Александрович Рамлов несколько лет был деканом факультета «Транспортные средства»; доцент кафедры «Охрана труда» Юлия Иосифовна Эбель; доцент кафедры «Высшая математика» Ирина Александровна Малышева, доценты кафедры «Эксплуатация железных дорог» Медведева Наталья Леонидовна, Кузнецова Анжелика Николаевна, Бухало Галина Ивановна, Эрлих Антон Владимирович; кафедры «Экономика, финансы и управление на транспорте» Никулина Наталья Александровна, Карачун Наталья Евгеньевна, Минеева Светлана Сергеевна, Кулабухов Максим Николаевич, Маскаева Евгения Аркадьевна; кафедры «Философия, социология и история» Бокша Екатерина Александровна, Орлова Наталья Викторовна; заведующий кафедрой «Охрана труда» Рассказов Сергей Владимирович; начальник Отдела аспирантуры и докторантуры Кузнецова Татьяна Геннадьевна, начальник Управления мониторинга лицензионных нормативов и методического обеспечения учебного процесса Бирюкова Ольга Юрьевна, заместитель начальника данного Управления Василенкова Татьяна Александровна; начальник Отдела АСУ и статистики Савченко Павел Владимирович и инженер Отдела Орлов Александр Валерьевич; начальник Информационно-вычислительного центра Фёдоров Георгий Викторович и заместитель Завьялов Антон Владимирович; начальник Учебного управления Царицынский Владислав Викторович; директор Архангельского представительства Сухогузова Ирина Валерьевна; директор Брянского филиала Ковалёв Александр Петрович и другие.
Многие профессора института, создав свои научные школы, подготовили целую плеяду кандидатов наук. Это Павел Сергеевич Дурново, Леонид Владимирович Одинцов, Афанасий Артемьевич Пойда, Георгий Густавович Марквардт, Василий Васильевич Иванов, Виктор Васильевич Привалов, Павел Антонович Гурский, Хачик Григорьевич Гуланян, Валентин Макарович Казаринов, Абрамов Александр Анатольевич, Горелик Александр Владимирович, Космодамианский Андрей Сергеевич, Шкурина Лидия Владимировна, проректор Апатцев Владимир Иванович и др.
В настоящее время институт готовит аспирантов по очной и заочной формам подготовки по 20 специальностям. В аспирантуре обучаются свыше 150 аспирантов, в том числе более 80 человек с отрывом от производства. Научная подготовка молодых специалистов и сотрудников университета проводится также через соискательство.
Обучение в аспирантуре ведется на 19 кафедрах. Научное руководство аспирантами и соискателями осуществляют 48 докторов наук и 35 кандидатов наук. Среди профессорско-преподавательского состава 23 профессора и доцента университета являются действительными членами и членами-кореспондентами различных академий России. Это Н.А. Ротанов, В.Е. Козлов, Ю.А. Павлов, В.А. Фисун, А.С. Серебряков, Ю.Д. Каплунов, С.Н. Климов, Л.И. Могилевич, Н.И. Хованский, В.А. Бугреев, А.С. Герман и др.
Подготовка научно-педагогических кадров высшей квалификации осуществляется через докторантуру по специальностям: «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»; «Управление процессами перевозок»; «Строительные конструкции, здания и сооружения», «Строительная механика».
В целях повышения эффективности подготовки научно-педагогических кадров аспирантам, докторантам и сотрудникам университета, выполняющим научные исследования по приоритетным направлениям развития научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте университетом учреждены гранты.
В университете по 2007 г. работали три диссертационных совета по защите диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук по восьми специальностям.
Аспирантурой университета в разное время руководили: Людмила Георгиевна Прозорова, Лев Николаевич Егоров, Константин Яковлевич Лесной, Ирина Александровна Смехова, Лидия Александровна Космина, Мария Ивановна Мельникова, Ольга Юрьевна Бирюкова. С 2007 г. ее возглавляет Татьяна Геннадьевна Кузнецова.