Στο Τμήμα μας παρέχεται η δυνατότητα συνέχισης των σπουδών με σκοπό την εκπόνηση διδακτορικής διατριβής στο οργανωμένο πρόγραμμα διδακτορικών σπουδών που διαθέτει. Ο υποψήφιος διδάκτωρ έχει τη δυνατότητα να παρακολουθήσει ένα εξειδικευμένο κύκλο προχωρημένων μαθημάτων και σεμιναρίων, όπως επίσης, και τις ετήσιες σειρές διαλέξεων από κορυφαίους επιστήμονες του εξωτερικού στα πλαίσια της Θέσης Πηχωρίδη του Τμήματος. Η καλλιέργεια των Θεωρητικών Μαθηματικών παράλληλα με τις πιο εφαρμοσμένες πλευρές τους συνιστά πρωτοπορία‧ το Τμήμα Μαθηματικών & Εφαρμοσμένων Μαθηματικών είναι το μοναδικό στην Ελλάδα με αυτές τις προδιαγραφές. Στόχος του Τμήματος είναι η προσέλκυση υψηλής ποιότητας φοιτητών για διδακτορικές σπουδές σε ένα ευρύ φάσμα που καλύπτει απο τα πιο Θεωρητικά εως τα πιο Εφαρμοσμένα Μαθηματικά.
Ο υποψήφιος διδάκτωρ έχει τη δυνατότητα να εκμεταλλευτεί τις διεθνείς συνεργασίες και την διεθνή κινητικότητα που του προσφέρει το Τμήμα όπως, επίσης, να ωφεληθεί απο την αμφίδρομη σχέση σε ερευνητικό και εκπαιδευτικό επίπεδο του Τμήματος με το Ινστιτούτο Υπολογιστικών Μαθηματικών του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας. Η ύπαρξη δύο ακαδημαικών μονάδων στην Κρήτη, του Τμήματος Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και του Ινστιτούτου Υπολογιστικών Μαθηματικών οι οποίες είναι σε συνεργασία μεταξύ τους, έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή βελτίωση και προώθηση της μαθηματικής επιστήμης και των εφαρμογών της σε άλλες επιστήμες και την τεχνολογία.
Ενδεικτικό της υψηλής στάθμης των Διδακτορικών μας σπουδών είναι ότι τα 2/3 των διδακτόρων του Τμήματος είχαν ή έχουν διάφορες ακαδημαϊκές θέσεις σε πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα του εξωτερικού. Ο Κανονισμός Διδακτορικών Σπουδών του Τμήματος αποσκοπεί στο ότι ο Διδάκτωρ του Τμήματος μας εκτός απο την εκπόνηση Διατριβής υψηλού επιπέδου, θα είναι εφοδιασμένος και με ενα ευρύ και ισχυρό επιστημονικό υπόβαθρο.