​התמחויות התואר הראשון מאפשרות לתלמידים להעשיר את בסיס הידע וההתמקצעות בתחומי העניין שלהם, כבסיס לפיתוח קריירה עתידית. בחירת ההתמחות נעשית לקראת שנת הלימודים השלישית, כאשר כל תלמיד רשאי לבחור באחת מחלופות ההתמחות כרצונו. ההתמחות מושתתת על שבעה קורסי בחירה, בהיקף כולל של 21 נק"ז, הנלמדים בשנה השלישית והרביעית לתואר.

המחלקה מציעה בחירה בין שלוש התמחויות תואר ראשון, וכן מאפשרת למעוניינים בכך להתמחות בהתאמה אישית, תוך בחירה חופשית של קורסי התמחות.

התמחות מערכות תפעול: התמחות זו מומלצת לתלמידים המתעניינים בתחומים הכמותיים ומאפשרת העמקה בשיטות, טכנולוגיות וכלים מתקדמים בהנדסת תעשייה. תכנית הלימודים מעניקה לתלמידים סט כלים המשמשים לניתוח ותכנון מערכות תפעול ומערכי שירות, תוך הסתמכות על חיזוק משמעותי של תחומי חקר הביצועים, הסטטיסטיקה, והכרת הגורם האנושי בעבודה.

התמחות מערכות נבונות: התמחות זו מתמקדת במערכות שתוכננו בצורה נבונה או מפעילות בינה בעצמן בכדי לייצר תועלת. מערכת נבונה היא כזו שניתן למקמה על ציר שבקצהו האחד מצויה הבינה מלאכותית (Artificial Intelligence) על היבטיה השונים, ובקצהו השני מצויה הבינה הכרוכה בתכן מערכות. מערכות הממוקמות על ציר זה עשויות לשדרג ולקדם חדשנות ויזמות בתחומי עשייה רבים - תעשייה, רפואה, חקלאות, שירותים, ועוד. בין התחומים הרלוונטיים למערכות נבונות, ניתן למנות מערכות מרובות סוכנים, רובוטיקה, סימולציה, למידת מכונה, ורבים אחרים.


התמחות מערכות מידע:  התמחות זו מעניקה לתלמידיה העשרה וכלים המכשירים אותם לניתוח, עיצוב, תכנות וניהול מערכות מידע, הטמעת יישומים ארגוניים, וייעוץ להנהלות ארגונים בגיבוש אסטרטגיית מערכות מידע. תכנית הלימודים בהתמחות זו תואמת לסטנדרט הבינלאומי שהוגדר במשותף על ידי ה-ACM (Association for Computing Machinery) וה-AIS (Association for Information Systems), הנחשבים לארגונים האקדמיים והמקצועיים המובילים בתחום.


התמחו​ת בהתאמה אישית:  תלמיד המעדיף להמשיך בלימודי התואר הראשון בהתמחות בהתאמה אישית, רשאי לבחור את קורסי הבחירה כרצונו, בהתאם להיצע הקורסים בכל סמסטר.

למידע נוסף על התמחויות התואר הראשון והקורסים המוצעים במסגרת כל אחת מהן, מומלץ לעיין בפרק העוסק בכך בשנתון המחלקה.