El Programa de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería del Tecnológico de Misantla tiene como objetivo formar investigadores de alta competencia científica y tecnológica. Esta contribución al conocimiento se realiza mediante la divulgación de las investigaciones en las Líneas de generación y aplicación del conocimiento (LGAC) con que cuenta dicho programa. Para ello los profesores-investigadores especializados tanto en su Núcleo Académico Básico como asociados, en colaboración con los estudiantes realizan publicaciones para dar a conocer los trabajos de investigación que llevan a cabo. El programa cuenta con las instalaciones e infraestructura adecuadas para el buen desempeño de las funciones de investigación.

a LGAC Optimización de Procesos para la Sustentabilidad Ambiental, tiene por objetivo formar investigadores con habilidades para diseñar, mejorar y gestionar los procesos productivos y administrativos, para elevar la calidad y la productividad de los sistemas de bienes y servicios de manera innovadora a través de técnicas, herramientas y metodologías avanzadas de la ingeniería y tecnología industrial, para contribuir a la mejora continua del entorno productivo y al desarrollo sustentable de la sociedad. Las temáticas más sobresalientes relacionadas a esta LGAC, son:
1. Procesos Ambientales.
2. Procesos agroindustriales.
3. Procesos bioquímicos.

La LGAC Sistemas Inteligentes y Optimización Industrial, tiene como objetivo explorar las nuevas tendencias tecnológicas y generar conocimiento para apoyar a empresas y sociedad en la toma de decisiones. Teniendo como base la inteligencia artificial, el reconocimiento de patrones y las tecnologías emergentes de la información aplicadas a los sistemas existentes en diferentes campos de estudios. Las principales soluciones que atiende esta LGAC son:
1. Aplicaciones de la Inteligencia Artificial.
2. Ciencia de Datos.
3. Automatización y control.

La LGAC Innovación, Desarrollo y Sustentabilidad en Economías Emergentes, tiene como objetivo formar capital intelectual calificado con un enfoque holístico de la realidad local con visión global, desde el análisis del comportamiento financiero y aprovechamiento sustentable de los recursos naturales de la región. A través de la aplicación de técnicas de la ingeniería se proponen alternativas de solución innovadoras a los problemas que limitan el desarrollo regional. Las temáticas más sobresalientes de esta LGAC son:
1. Aprovechamiento de los recursos naturales.
2. Comportamiento financiero.