Matematik ve Fen Bilimleri Bölümü kapsamında Fen Bilgisi Eğitimi Anabilim Dalı’nda 2009-2010, Matematik Eğitimi Anabilim Dalı’nda ise 2015-2016 eğitim-öğretim yılından itibaren tezli yüksek lisans programında eğitim verilmektedir.
Her iki bilim dalında da Tezli Yüksek Lisans Programı toplam 21 krediden az olmamak koşuluyla, Bilimsel Araştırma ve Yayın Etiği zorunlu dersi dâhil en az yedi ders, bir seminer dersi, uzmanlık alan dersi ve tez çalışmasından oluşur. Öğrenci, araştırmasını tez sınavında savunarak tez jürisi tarafından başarılı bulunduğu takdirde tezli yüksek lisans diploması almaya hak kazanır. Programı tamamlama süresi en az 4, en fazla 6 yarıyıldır. Tezli ve tezsiz yüksek lisans programları arasında geçiş, ilgili yüksek lisans programının başvuru koşullarını yerine getirmiş olmak şartıyla mümkündür.