Организация проведения учебных занятий в Дмитровском филиале находится в ведении учебного отдела, организованного в 2001 году. В 2001–2005 годах учебный отдел возглавляла Н. А. Товарных, с 2006 по 2023 год отделом руководил к. т. н. В. А. Селезенев. В настоящиее время отдел возглавляет к. т. н. Селезнева Наталья Игоревна.
Отдел организует деятельность филиала по двум направлениям. Первое направление — проведение в Дмитровском филиале учебно-ознакомительной практики (УОП) студентов Университета. Общие вопросы проведения регламентируется положением «об организации проведения учебно-ознакомительных практик (УОП) в Дмитровском филиале МГТУ им. Н. Э. Баумана», введенным в действие приказом ректора Университета № 1-03/119 от 17 февраля 2005 года.
Учебный отдел участвует в составлении графика заездов студентов Университета в филиал, организует выделение транспортных средств филиала в дни заезда студентов, размещение студентов в общежитии, питание в столовой, обеспечивает в дни занятий организованное перемещение студентов между лабораториями в соответствии с расписанием занятий, контролирует правильность оформления отчетной документации о проведенных УОП.
Лабораторные занятия в Дмитровском филиале проводятся главным образом по подгруппам, причем число студентов в одной подгруппе, как правило, не превосходит пять-шесть человек. Это дает возможность студентам самостоятельно работать на установках и оборудовании.
При проведении занятий в филиале активно используется форма многодневных заездов, когда студенты приезжают в филиал на несколько дней. Во время одного заезда студенты выполняют циклы, состоящие из нескольких лабораторных работ, которые чередуются с лекциями. При такой форме происходит «погружение» студентов в изучаемые дисциплины, что способствует лучшему усвоению материала. Занятия планируются так, что студенты посещают не только лаборатории профилирующих кафедр, но и другие учебно-научные лаборатории филиала.
Учебные занятия в филиале проводят сотрудники Университета из числа профессорско-преподавательского состава, работающие в филиале по совместительству. Подготовительную работу, необходимую при проведении учебного процесса на базе сложного экспериментального оборудования, выполняет учебно-вспомогательного и обслуживающего персонала из научно-учебных лабораторий.
Второе направление деятельности учебного отдела — организация воспитательной работы со школьниками. Эта работа в основном ориентирована на регион, где расположен филиал.
Начало регулярной работе в филиале со школьниками было положено в 1973 году, когда при Дмитровском Доме пионеров был организован кружок по ракетному моделированию. С 1978 года такой же кружок начал работу в пос. Орево. Занятия в этих кружках проводил инженер Ю. Ф. Утенков.
Дальнейшее развитие работа со школьниками получила после создания в МГТУ им. Н. Э. Баумана в 1988 году Молодежного космического центра Университета (первый руководитель центра Ю. К. Щербаков). В связи с этим стал базой для проведения международных летних научных лагерей.
Позднее воспитательная работа была ориентирована непосредственно на школьников города Дмитрова.
За все годы работы кружков и летних лагерей занятиями в филиале были охвачены сотни школьников, более 120 из них стали студентами МГТУ им. Н. Э. Баумана.
В 1994 году в школе №10, в 2002 году в гимназии «Логос», а в 2006 году в МОУ «Гимназия Дмитров» были открыты факультативы по ракетной технике и космонавтике. С сентября 2007 года по инициативе директора МОУ «Гимназия Дмитров» А. В. Курбатовой был начат эксперимент по преподаванию для учащихся
В дальнейшем взаимодействие с учениками этой школы только расширялось. Для ребят в рамках курса была организована консультационная работа по написанию научно-исследовательских и научно-практических работ по различным техническим направлениям. Это помогло многим из их определить своё направление в выборе дальнейшего пути саморазвития после окончания школы.
Со своими работами учащиеся средней и старшей школы участвуют не только в своих школьных или районных мероприятиях, но и в научно-практической конференции школьников Дмитровского района «Наука - Космос - Технология», которая была впервые проведена еще в 2007 году на территории нашего филиала. С тех пор данное мероприятие проводится ежегодно и собирает немало талантливых ребят, которые увлечены поиском и изучением чего-то нового и неизведанного для них.
Многие из этих ребят уже являются студентами МГТУ им. Н. Э. Баумана. Этому поспособствовало участие этих ребят во Всероссийском конкурсе школьников «Шаг в будущее. Москва» и «Шаг в будущее. Космонавтика» со своими научными работами, которые они смогли написать с сотрудниками ДФ и преподавателями различных кафедр и факультетов МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Помимо этого, за последние несколько лет многие ребята попали в наш ВУЗ благодаря новой форме взаимодействия МГТУ им. Н. Э. Баумана и Администрации Дмитровского городского округа. Это целевой прием учащихся с высокими результатами ЕГЭ на те направления, кафедры которых представлены в структуре Дмитровского филиала.
Также для учащихся различных учебных заведений не только Дмитровского района, но и других районов Московской области, проводятся экскурсии в демонстрационных залах ведущих лабораторий филиала.
На сегодняшний день активную работу по агитации и подготовке школьников к поступлению в МГТУ им. Н. Э. Баумана проводят главный инженер филиала, организатор научно-практической конференции школьников «Наука - Космос - Технология», ответственный за проведение профориентационной работы с учащимися района В. А. Кошелев, доцент кафедры