【生物医学工程系】
杜克生物医学工程系一直以来是美国在这个领域最好的几个系，其研究方向广泛，研究力量强大。从研究方向来讲，可以分成器官工程学和成像两大方向。器官工程学方向主要包括分子，细胞，血管，心脏，骨骼，神经模拟和药物传输系统等等。成像方面主要包括生医成像，生医光电，超声等方向。杜克大学最顶尖的医院和医学院为生物医学工程系的项目提供了强有力的补充和支持。其与商学院在产品商业化和医疗健康管理等方面的合作更是独出一帜。
【电子与计算机工程系】
电子与计算机工程系近几年来不断扩充师资力量，发展迅速，吸收了许多各方向顶尖学者。这些学者的到来不仅提升了原有专业的科研实力，同时也开辟了许多新的前沿研究领域。主要分为电子工程和计算机工程两大方向，前者包括光电子，微电子，电磁与微波，微系统和信号处理。后者包括检测与设计自动化，计算机结构，生物计算以及无线网络。电子工程方向教授较多，拥有许多国际顶尖实验组，如 Metamaterial,Computationalelectromagnetics, Signal processing 以及Microfluidicbiochip等。计算机工程方向教授数量相对较少，但发展很快，拥有wireless network, Soc testing等本领域领先研究组，电子系教授 Romit Roy Choudhury 的micro-blog 在其领域中引起了很大的反响，被英美多家媒体，网站报道；电子系教授DavidSmith 的隐形斗篷已经在在全世界范围引起了极大的关注，并被评选为美国2008十大科技发现之一。
【环境与地球科学学院】
杜克大学的尼古拉斯环境与地球科学学院是全美最大的环境学院之一，与其并列的有耶鲁大学的森林与环境学院，密歇根大学的环境与资源学院，加州大学圣塔巴巴拉分校的Donald Bren环境科学与管理学院，以及纽约州立大学的环境科学与森林学院。环境学院成立于1991年，分为环境科学与政策、地球与海洋科学、海洋实验室（1938）。其中海洋实验室位于北卡东海岸美丽的Beaufort地区，距Beaufort海峡仅150码。新的统一的学院院址正在规划筹备中，将于不久的将来兴建。
环境学院因校友Peter M. and Ginny Nicholas夫妇的慷慨资助而得以大力发展，1995年学院便是因接受他们的2千万美元资助而更为此名。2003年又接受了他们的7千万美元资助。这是当时杜克大学历史上收到的最大的单笔捐赠，也是美国环境教育史上收到的最大捐赠。这笔资助的很大一部用以成立环境政策研究所，作为沟通学术与政治的桥梁，用环境学院的科研成果影响美国环境政策的制定。环境学院的学科分布在全美环境学院中最广，交叉性极强。如环境科学与政策分部包括生态系统科学与管理，环境化学和毒理学，水力和大气科学，以及环境社会科学四大方向。地学分部包括海洋与气候，地表过程分析和固态地球过程分析三大方向。海洋实验室包括海洋生物、生态、生理、生化和政策等诸多方向。
【法学院】
法学院成立于1930年。特色专业包括商务, 比较法和国际法、环境法和知识产权。法学院的录取十分困难，和医学院、商学院并列为最难进入的学院。法学院还与杜克大学研究生院，神学院，商学院，医学院， 尼古拉斯环境与地球科学学院、 公共政策学院开设联合学位。大约25%的法学院学生攻读联合学位。
2008年的《美国新闻与世界报道》的全美大学职业学院与研究生院排行中，杜克大学法学院排名第10位。著名学术期刊有《杜克法律杂志》《杜克法律与技术评论》。
【杜克大学与中国的关系】
现任校长是理查德?H?布劳德海德（Richard H. Brodhead）在不同场合下，谈及杜克大学和中国的关系时说：
“现在在杜克有三百多中国学生。我们的目标不是要有一个确定的数量，我们想要吸引最聪明的中国学生。当然我们已经有很多优秀的中国学生了，我们还有很多出色的中国教授。但是我同意你的看法：杜克应该加快国际化的步伐。”“我们今年实际有超过2万名申请我们学校，但是我们只录取差不多1600名。”
“杜克大学像所有美国优秀大学一样，都需要在全世界吸引最优秀的人才，包括吸引教师、教授，以及最优秀的学生，毫无疑问我们吸引的人才当中不管是学生和老师很大一部分将来自于中国。”