直升机专业研究生教育可追溯到上世纪六十年代初，许侠农教授和王适存副教授分别指导直升机结构强度方向和空气动力学方向研究生，培养出我国直升机领域最早的一批研究生，如高正、张晓谷、张曾錩等，他们成为上世纪八九十年代我国直升机领域的知名专家学者。1981年直升机设计专业成为南航首批博士研究生招生学科专业点（全校5个）、首批硕士研究生招生学科专业点（全校11个）；同年，王适存教授成为经国务院学位委员会审批的博士生导师，成为南航首批八大博导之一。

目前直升机专业研究生教育涵盖硕士和博士两个层次，截止2025年5月在读博士生94人，在读硕士生200人，其中来华留学研究生6人。设有直升机空气动力学、直升机飞行力学、直升机动力学、直升机飞行控制、旋翼飞行器总体设计、直升机试验技术等多个研究方向。课程体系包括高等直升机空气动力学、旋翼动力学、直升机飞行力学、直升机飞行控制、直升机动力学设计、直升机试验技术等，强调理论与工程实践的深度融合。

除了专业教育，直升机专业研究生教育构建了具有国防特色的“大思政课”体系，融合课堂教学、实践育人和文化传承，形成全方位育人模式。 学校定期举办“爱国奋斗·南航担当”校友总师思政公开课，邀请如AC313大型直升机总设计师徐朝梁等校友分享科研经历，激发学生的爱国情怀和责任感。 原创话剧《旋翼人生》以中国直升机泰斗王适存教授为原型，展现其科研历程，已在全国多地巡演34场，并入选共和国的脊梁——科学大师名校宣传工程。2024年11月21日作为江苏首部剧目登上国家大剧院舞台，融合校史教育与思政教育元素，生动演绎新中国直升机事业发展史。

直升机专业教育与国外高校/研究机构建立了广泛合作，支持硕博士研究生短期（3-12个月）联合培养或访学。合作机构涵盖欧美、亚太地区知名高校，目前合作高校包括俄罗斯莫斯科航空学院、喀山国立技术大学（原喀山航空学院）、意大利米兰理工大学、英国诺丁汉大学、格拉斯哥大学、新加坡南洋理工大学等知名高校。