תואר שני בהנדסת תוכנה הוא תואר איכותי ומבוקש מאוד בתעשיית ההייטק הישראלית כמו גם בתעשייה הבינלאומית, במיוחד עבר אלו השואפים לעבוד בחברות טכנולוגיה בחו"ל. זהו כמובן תואר מתקדם והנדסי, כך שהלימודים מורכבים וכוללים נושאים מדעיים-לוגיים רבים לצד נושאים מתקדמים במדעי המחשב, מתמטיקה, ניהול פרויקטים, ניתוח וכריית נתונים ועוד מגוון אדיר של תכנים מעמיקים בתחום. קהל היעד של מסלול לימודי הנדסת תוכנה לתואר שני מורכב כמובן מבוגרי תואר ראשון בהנדסת תוכנה אך בנוסף, גם מהנדסים מתחומי האלקטרוניקה והחשמל יכולים להתקבל לתכניות הלימוד ולמצוא בהן עניין. במקרים אלו יהיה צורך בהשלמות מסוימות לגבי מדעי התוכנה. רוב הסטודנטים במסלולי תואר שני בהנדסת תוכנה לא מתחילים בו מיד לאחר סיום התואר הראשון, אלא לאחר תקופה מסוימת של עבודה בתחום (לרוב בחברת תוכנה כלשהי). עבור אותם המהנדסים שרוצים להתקדם לתחומים מקצועיים מורכבים יותר או לתפקידי ניהול, תואר שני הוא דרך אידיאלית להשגת המטרות הללו. בוגרי מדעי המחשב חולקים ידע מסוים עם מהנדסי תוכנה, אך כפי שמסלולי הלימוד לתארים ראשונים במדעי המחשב ובהנדסת תוכנה שונים מהותית וכך גם תחומי העיסוק של הבוגרים, גם קבלה למסלול תואר שני בהנדסת תוכנה עבור בוגר מסלול מדעי המחשב היא אפשרית, אך נפוצה פחות.
המכללה האקדמית להנדסה אורט בראודה מכרמיאל היא היחידה שמציעה תכנית מלאה של לימודי תואר שני בהנדסת תוכנה. האוניברסיטאות הפעילות בתחום מציעות תארים מתקדמים רלוונטיים כמו תואר שני בהנדסת אלקטרוניקה, הנדסת חשמל, הנדסת מערכות מידע או מדעי המחשב – אך לא הנדסת תוכנה באופן ספציפי. תואר שני בהנדסת תוכנה משיק בהיבטים רבים לתכניות לימוד נוספות לתואר שני בהנדסה טכנולוגית כלשהי ולכן האוניברסיטאות לא מציעות מסלול פרטני של תוכנה. בדומה לתחומים אחרים, בוגרי אוניברסיטאות נהנים מיוקרה גבוהה מעט יותר לעומת בוגרי מכללות, אך מכיוון שבפועל רק מכללה אחת מציעה תכנית לימודים ישירה של תואר שני בהנדסת תוכנה, ההבדלים האלו מיטשטשים משמעותית בשוק העבודה. מוסדות אוניברסיטאיים המציעים מסלול לימודים לתואר שני להנדסת תוכנה הם הטכניון, בן גוריון בנגב, אוניברסיטת תל אביב והאוניברסיטה הפתוחה. ניתן לומר כי לימודי תואר שני בהנדסת תוכנה באוניברסיטאות מתקיימים תוך שימת דגש על מחקר ועל לימודי הנדסה כלליים, בעוד לימודים במכללה הם פרקטיים יותר לעבודה מעשית. מסלולי הלימוד לרוב אורכים כשנתיים, במסגרתן יש לבחור התמחות ספציפית.
תואר ראשון בהנדסת תוכנה הוא תואר קשה וארוך, תואר בו נלמדים מגוון נושאים מתמטיים חישוביים על מערכות מחשב, שיטות ושפות תכנות, היבטים הנדסיים ועוד. לעומתו, תואר שני בהנדסת תוכנה מעמיק אף יותר בנושאים המורכבים של הנדסת תוכנה ולימודים אליו מספקים כלים מקצועיים הן לניהול פרויקטים מורכבים של פיתוח ובדיקת תוכנה והן כלים טכניים לעבודה מתקדמת בתחום. בין תכני מסלול הלימודים לתואר שני:
