Tallinna Polütehnikumis saab õppida nii põhi- kui ka keskhariduse baasil.

Õppimine põhihariduse baasil toimub valdavalt kutsekeskhariduse õppekavade alusel õppeajaga 3 kuni 4 aastat ning koos erialateadmistega omandatakse ka kutsekeskharidus. Õppimine kutsekeskhariduse õppekavadel toimub statsionaarses (päevases) õppevormis ning lõpeb lõpu- või kutseeksamiga, lisaks võivad soovijad huvi ja võimete korral sooritada ka üldhariduslikud riigieksamid ning jätkata õppimist kõrgkoolides.

Õppimine keskhariduse baasil toimub valdavalt kutseõppe õppekavade alusel õppeajaga 1,5 kuni 2 aastat ning õpitakse valdavalt vaid erialaaineid. Õppimine toimub sõltuvalt valitud erialast kas statsionaarses (päevases) või mittestatsionaarses (nn. kaugõppe) õppevormis ning lõpeb lõpu- või kutseeksamiga. Osa erialade kutseõppekavade õppekorraldus on koostatud paindlikult ning võimaldavad õppimist ka töö kõrvalt.