光电工程系其渊源可以追溯到华中工学院创建之初的光学仪器专业和激光与红外专业。系里现有在职员工共34名，其中教授14人，副教授16人，讲师及其他编制6人，其中国家级人才项目入选者7人，楚天学者特聘教授1名，形成了一支教学经验丰富、科研水平领先的优秀教师队伍。在教学方面，光电工程系开设《光电探测与信号处理》，《物理光学》，《单片机原理及应用》等多项核心课程，并与美国西北大学联合开设《微纳光子学》英文公开课。在学术研究方面，光电工程系在光电成像器件、图像处理等方向上研究基础深厚，引领学科发展趋势，紧密切合国内外光电领域研究热点与前沿，在系内形成了微纳光子学、光电探测两大类主要研究方向。近年来，光电工程系教师承担和参与863计划，国家重点研发计划，重大仪器研制等多项国家级重点研究项目，在Nature, Nature Methods, Nature Catalysis, Nature Communications, Optica, Physical Review Letters, Advanced Sciences等国际一流期刊上发表多篇论文，其中不乏高被引论文，并且多项专利实现了成果转化，致力于将科技成果应用于国家技术发展的各个方面。以光电工程系为依托，光电学院已成功举办三届“光学与光电系统设计”暑期学校。系内有多名老师在校级教师教学竞赛及“我最喜爱及优秀教师班主任”评选中获奖。系内各方向既独立发展，又具备相互交叉、融合的良好态势。