Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật khí thiên nhiên được xây dựng nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức về khảo sát, khai thác, thu gom, xử lý, vận chuyển, tàng trữ, chế biến, hóa lỏng và phân phối khí thiên nhiên. Sinh viên được đào tạo kết hợp giữa kiến thức cơ bản về dầu khí, kỹ thuật khai thác, công nghệ xử lý khí, đường ống, thiết bị và an toàn trong ngành công nghiệp khí.
Thông thường, chương trình đào tạo kéo dài khoảng 4–5 năm, tùy theo trường và chương trình đào tạo, với khoảng 130–160 tín chỉ. Chẳng hạn, chương trình Kỹ thuật khí thiên nhiên của Đại học Mỏ - Địa chất được định hướng đào tạo kỹ sư có khả năng làm việc trong các lĩnh vực khai thác, vận chuyển, chế biến và sử dụng khí thiên nhiên.