三大工程材料主要包括：
金屬材料：這是最重要的工程材料之一，包括金屬和金屬基合金。金屬材料可以分為黑色金屬材料（以鐵為基的合金）和有色金屬材料（黑色金屬以外的所有金屬及其合金）。
非金屬材料：這類材料也是工程中不可或缺的一部分，包括耐火材料、隔熱材料、耐蝕非金屬材料和陶瓷材料等。
高分子材料：也稱為聚合物，這些有機合成材料具有較高的強度、良好的塑性、較強的耐腐蝕性能，以及很好的絕緣性和重量輕等優良性能。高分子材料在工程上是發展最快的一類新型結構材料，通常根據機械性能和使用狀態將其分為塑膠、橡膠、合成纖維三大類。
此外，複合材料雖然不是傳統意義上的三大工程材料之一，但它由兩種或兩種以上材料組成，具有優越的強度、剛度和耐腐蝕性能，是較為特殊的工程材料，具有很好的發展前景。