L'admission dans le cycle ingénieur de l'ESPCI ParisTech se fait à trois niveaux différents :
L'ESPCI ParisTech recrute la majorité de ses élèves (une soixantaine, français et étrangers) sur la filière PC des classes préparatoires aux grandes écoles, par l'intermédiaire d'un concours commun organisé conjointement avec l'École Polytechnique et géré par cette dernière.
Quelques places sont offertes aux élèves candidats au concours PC Bio sur la filière BCPST (5 places).
Il est également possible de rentrer en première année par les classes préparatoires intégrées de la fédération Gay-Lussac des 19 écoles de chimie françaises (2 places).
En outre, une admission sur dossier et entretiens est également organisée pour les élèves titulaires d'une licence (diplôme universitaire français) ou d'un titre étranger équivalent.
Le nombre maximum de places offertes pour chacun des modes d'admission en première année de l'école est fixé annuellement par le Directeur de l'ESPCI ParisTech.
L'ESPCI ParisTech recrute des étudiants étrangers conjointement avec les autres écoles de ParisTech.
L'ESPCI ParisTech offre la possibilité d'un double-diplôme aux étudiants de l'Institut d'Optique Graduate School, de l'AgroParisTech et des écoles de chimie de la Fédération Gay-Lussac.