Στο Τμήμα λειτουργούν 5 προγράμματα μεταπτυχιακών σπουδών (ΠΜΣ):

• Το ΠΜΣ «Μεταφραστική Έρευνα στη Βιοϊατρική», στοχεύει στην εκπαίδευση βιοεπιστημόνων έναν τομέα στον αναδυόμενο τομέα της μεταφραστικής έρευνας που συνδέει τη βασική και εφαρμοσμένη έρευνα στις Μοριακές Βιοεπιστήμες με την κλινική εφαρμογή.
• Το ΠΜΣ «Η Διδακτική των Βιοεπιστημών» στοχεύει στην εξειδίκευση των πτυχιούχων και στην προετοιμασία τους για σπουδές σε διδακτορικό επίπεδο στη θεωρητική κι εφαρμοσμένη περιοχή της Διδασκαλίας και της Μάθησης στο πεδίο των Βιοεπιστημών.
• Το ΠΜΣ «Εφαρμοσμένη Βιοπληροφορική και Ανάλυση Δεδομένων».
• Το ΠΜΣ «Εργαστηριακή έρευνα στη Μοριακή Βιολογία» στοχεύει στην ολοκληρωμένη εκπαίδευση επιστημόνων που θα δραστηριοποιούνται στον ερευνητικό τομέα και πρόκειται να σταδιοδρομήσουν σε δημόσιους ή ιδιωτικούς φορείς, επιχειρήσεις ή οργανώσεις ή να προχωρήσουν στην εκπόνηση διδακτορικής διατριβής και παρέχεται δωρεάν σε περιορισμένο αριθμό φοιτητών μετά από εξετάσεις.
• Το ΠΜΣ «Από το Γονιδίωμα στο Φαινότυπο: Πειραματικές Γενετικές Προσεγγίσεις» στοχεύει στην παροχή υψηλού επιπέδου μεταπτυχιακής εκπαίδευσης και εργαστηριακής - ερευνητικής κατάρτισης νέων επιστημόνων σε πεδία της σύγχρονης Γενετικής και παρέχεται δωρεάν σε περιορισμένο αριθμό φοιτητών μετά από εξετάσεις.

Επίσης στο Τμήμα λειτουργεί σε συνεργασία με το Τμήμα Ιατρικής το διατμηματικό ΠΜΣ «Λοιμώδη Νοσήματα-Διεθνής Ιατρική: από το εργαστήριο στην κλινική πράξη». Το ΠΜΣ «Λοιμώδη Νοσήματα- Διεθνής Ιατρική: από το εργαστήριο στην κλινική πράξη» στοχεύει στην υψηλού επιπέδου εξειδίκευση των πτυχιούχων στο πεδίο των Λοιμωδών Νοσημάτων και της Διεθνούς Ιατρικής.

Το Τμήμα ΜΒΓ προσφέρει επίσης διδακτορικές σπουδές στα κύρια γνωστικά του πεδία.