Университет предлагает ряд программ на уровне бакалавриата, также большое количество магистерских и докторских программ. Соответственно построена и структура университета. В нем четыре школы по подготовке бакалавров:
- Школа искусств и наук;
- Школа инженерных и прикладных наук;
- Школа медсестер;
- Уортонская школа (бизнеса).
Школа искусств и наук включает Колледж искусств и наук, который готовит бакалавров по основным специальностям естественных и гуманитарных наук, а также Отделение, предлагающее постбакалавриатскую подготовку, т.е. получение степеней магистров и докторов наук.
Другие программы постбакалавриата предлагают следующие специализированные школы:
- Школа связи им. Анненберга;
- Школа образования;
- Школа права;
- Школа стоматологической медицины;
- Школа дизайна;
- Школа инженерных и прикладных наук;
- Школа медицины;
- Школа медсестер;
- Школа социальной политики и практики;
- Школа ветеринарной медицины;
- Уортонская школа (бизнеса).
В 2007 г. на стадии бакалавриата в Пенне обучалось около 10 ООО студентов, на ступени подготовки магистров, докторов и специализированной подготовки — еще 10 тыс. студентов и аспирантов. Количество женщин немного превышает количество мужчин (51,3%). Из будущих студентов-выпускников 2009 г. 39,2% имеют азиатское, латиноамериканское, африканское или индейское происхождение. Из принятых на первый курс 13% студентов были иностранцами. 15,8% студентов-иностранцев составляли студенты из Африки и Ближнего Востока, 4,8 — из Азии, 11,7 — из Канады и Мексики, 10 — из Центральной и Южной Америки, 14,1 % — из Европы.
Основная школа университета — Школа искусств и наук — насчитывала 26 кафедр, которые готовили студентов по основным естественнонаучным, социальным и гуманитарным дисциплинам. Это кафедры: антропологии, биологии, химии, антиковедения, криминалистики, наук о земле и экологии, восточноазиатских языков и культуры, экономики, английского языка, германских языков и литературы, истории, истории и социологии науки, истории искусств, лингвистики, математики, музыки, ближневосточных языков и культуры, философии, физики и астрономии, политических наук, психологии, религиозных исследований, романских языков, славянских языков и литературы, социологии, южно-азиатских исследований.
Таким образом, помимо специальных инженерных, медицинских, правовых и управленческих дисциплин, Школа искусств и наук обеспечивала подготовку по большинству базовых специальностей.
Среди программ подготовки бакалавров особенно высоко котируются программы бизнес-школы и школы медсестер. Традиционно в рейтингах всех университетов США они занимают 1—3-е места. Журнал «Бизнес Уик» поставил Уортоновскую школу на первое место среди всех бизнес-школ США. Среди программ Школы инженерных наук неизменно высоко котируются программы по биоинженерии (входят в первую пятерку в США), по химическим технологиям, механике и нанотехнологиям. Высокие позиции школа занимает также в отдельных областях компьютерных наук и в области создания искусственного интеллекта.
Программы подготовки магистров и докторов наук в Пенсильванском университете традиционно занимают еще более высокие места в общенациональных рейтингах, чем в бакалавриате. Среди профессиональных школ постбакалавриатского уровня традиционно в первую пятерку по общенациональным рейтингам попадают Школы бизнеса, архитектуры и городского планирования (дизайна), связи, медицины, стоматологии, медсестер, ветеринарной медицины. Школа права в общенациональных рейтингах находится на 6-м месте, школы социальной политики и образования находятся среди 20 лучших в США.