本所發展的目標在提昇國內通訊相關研究水準及配合國家產業計畫，為落實通訊產業人才培育，並配合通訊產業科技之需求為考量。本所與電機系共用三千餘坪之電機大樓空間，除各種教學實驗室外，尚有通訊暨編碼、先進通訊技術、類神經模糊系統、數位影像處理、多媒體通訊、通訊系統、數位影像應用、系統與網路、無線多媒體通訊、通訊與多媒體訊號處理、無線通訊與網路等專業研究實驗室，設備齊全。本所於本校惠蓀堂成立4間核心實驗室: 次世代行動通訊網路技術實驗室、通訊與智慧感測實驗室、無線通訊技術與網路實驗室、即時影像訊號處理實驗室。另外本所預計於102年將搬至新成立之應科大樓，擁有完整之空間。
本所規劃通訊系統、網路技術、信號處理等三大領域為重點發展方向，以培養學生之通訊系統軟硬體分析與設計整合能力，分述如次：
一、 通訊系統
通訊學程領域在培養通訊系統相關之人才，強調整合通訊系統技術及其應用，研究方向兼具理論與應用。其中又分為：
- 通訊理論與技術：展頻通訊、錯誤更正碼、統計通訊、光纖通訊系統、正交分頻多工技術、行動通訊系統設計、超寬頻系統、合作式通訊系統、無線系統之跨層設計與次世代通訊系統等。
- 通訊訊號處理：智慧型天線、適應性訊號處理、軟體無線電技術、智慧型無線寬頻接取技術、基頻信號處理與多用戶偵測技術等。
二、 網路技術
網路技術旨在配合先進通訊網路之發展趨勢，提供並培養學生對網路技術與服務專業素養，並重視與其他通訊相關領域之整合及強調創新性的網路技術及網路理論的研究。領域分為：
- 無線網路：次世代無線網路、隨意無線網路、無線感測網路、無線異質網路交遞、行動設備節能技術、無線網路之服務品質保證等。
- 寬頻網路：多層協定交換技術、高速交換技術、異質網路技術、即時多媒體寬頻串流技術、次世代網際網路技術等。
- 網路應用：網際網路電信、網路多媒體資料庫、網路虛擬實境技術、數位學習科技、網路暨系統安全保證、資料探勘、網路管理、數位產權管理與不當資訊防治等。
三、信號處理
信號處理學程領域在培養視訊、影像、語音處理等專業人才。同時強調理論創新與實際應用的研究，以期信號處理在日常生活上的應用能日益廣泛。領域包含：
- 語音處理：語音訊號處理與數位助聽器訊號處理等。
- 影像處理：圖形識別、數位浮水印、影像壓縮、高光譜影像處理、影像鑑識、醫療影像處與影像模印技術等。
- 視訊處理：數位視訊信號處理、多媒體資訊處理、多媒體傳輸系統設計、視訊容錯設計、視訊資料庫。