软件工程是计算机科学的一个分支，主要通过应用科学知识和开发为人类服务的软件系统来为计算和信息处理问题创建实用的、具有成本效益的解决方案。软件工程研究关注的是提高卡内基梅隆大学系统地和可预测地分析和开发复杂软件的能力，这些软件必须满足复杂的、不明确的要求，并且必须在其生命周期内不断发展。
在卡内基梅隆大学，软件工程研究以形式分析与工程和经济学的结合而著称。软件工程的研究方向主要有两种：开发改进的模型和技术，用于大型复杂软件系统的设计和实现，这些软件系统必须满足其操作环境中丰富的、通常未指定的需求;为软件组件的形式分析开发改进的模型和技术，以确保或确定特定的形式化属性。卡内基梅隆大学的工作分为四个研究方向：软件架构;自愈系统;基于价值的设计;和安全、编程语言设计和程序分析软件工程。