Treći nivo studija koji se organizuje na Departmanu za veterinarsku medicinu su doktorske akademske studije. Studije na doktorskim studijama veterinarske medicine se izvode kroz predavanja, studijski istraživački rad i naučni rad. Studijski program uključuje 2 obavezna i 8 izbornih predmeta koje studenti biraju sa liste od 59 ponuđenih izbornih predmeta. Fond aktivne nastave je 40 časova u prvoj godini, 42 časa u drugoj godini i 40 časova u trećoj godini (ukupno 122 časa), a od toga je 32 časova teorijske nastave (što iznosi 26.7% od ukupnih časova) i 90 časova studijskog istraživačkog rada u okviru svakog od predmeta. Svaka godina nosi po 60 ESPB bodova (ukupno 180 ESPB bodova za tri godine). Rad doktoranada tokom svakog semestra uključuje istraživački rad pod nadzorom savetnika/mentora, koji podrazumeva istraživački rad na odabranom naučnom projektu, izbor teme za doktorsku disertaciju i pregled literature. U poslednjoj, trećoj godini, studijski istraživački rad sa mentorom je usmeren na izradu doktorske disertacije (obrada i analiza podataka istraživanja kao i oblikovanje i pisanje doktorske disertacije). Ukupne aktivnosti istraživačkog rada sa mentorom na studijskom programu vrednuju se sa 76 ESPB bodova, dok je dodatno 20 ESPB bodova predviđeno za istraživački rad za izradu doktorske disertacije. Sama aktivnost odbrane doktorske disertacije vrednuju se sa 20 ESPB bodova.  Dva obavezna predmeta se vrednuju sa ukupno 8 ESPB bodova (svaki po 4 ESPB), izborni predmeti u bloku 1 i 2 po 6, a izborni predmeti u bloku 3 i 4 po 8 bodova, što ukupno za sve predmete iznosi 64 ESPB boda. Za svaki predmet dat je opis: uslovi, cilj, ishod i sadržaj, studijsko istraživački rad, literatura, broj časova nastave, broj ESPB bodova, metode izvođenja nastve, predispitne obaveze, način vrednovanja znanja, kao i ime nastavnika zaduženih za izvođenje nastave i ispit. Bliži uslovi za postupak izrade doktorske disertacije, način prijave i odbrane, nalaze se u Pravilnicima doktorskih studija Poljoprivrednog fakulteta i Univerziteta u Novom Sadu. Nastava i istraživanja se obavljaju na fakultetu, u okviru laboratorija i klinika fakulteta i u okviru vanfakultetske nastavne baze Inovacioni centar Agrokampus – Temerin.

Svrha studijskog programa doktorskih studija veterianrske medicine je da omogući studentima, da nakon završenih integrisanih studija, usavrše ranije znanje stečeno i da ovladaju metodama i postupcima naučno-istraživačkog rada iz oblasti za koju se opredele kroz izborne predmete i temu doktorske disertacije. Na ovaj način će doktoranti biti sposobni za samostalan i kvalitetan istraživački rad u skladu sa potrebama društva.  Kroz ovakvo obrazovanje doktoranti će biti sposobni i da kritički procenjuju istraživački rad drugih, kao i da samostalno vode originalna i naučno relevantna istraživanja koja će omogućiti razvoj novih tehnologija i postupaka koji će doprinositi opštem razvoju društva. Pored toga, svrha ovog studijskog programa je i da pruži doprinos razvoju Poljoprivrednog fakulteta, jer će se doktoranti po pravilu uključivati u naučno istraživački rad na projektima koji se realizuju na Fakultetu.  Ovaj studijski program je koncipiran da obezbeđuje sticanjekompentencija koje su društveno opravdane, korisne i potrebne.

Cilj studijskog programa doktorskih akademskih studija je obrazovanje i osposobljavanje doktoranata za naučno-istraživački rad primarno u naučnom polju medicinskih nauka i naučnoj oblasti veterinarske nauke. Student doktorand treba da stekne široko znanje i sistematsko razumevanje naučne oblasti veterinarskih nauka, kao i specifično znanje u određenoj naučnoj i užoj naučnoj disciplini veterinarske medicine iz koje se opredeli da sprovodi istraživanje za izradu doktorske disertacije.  Cilj studijskog programa jeste da se doktorant kroz dva obavezna i osam izbornih predmeta pripremi i profiliše za izradu disertacije a veliki broj izbornih predmeta (59) omogućava studentu usmerenje na odabranu temu istraživanja. Cilj studijskog programa je i da doktorant bude sposoban da pregledom savremene naučne literature sagleda nivo naučnog saznanja iz oblasti odabrane doktorske disertacije, aktuelnost odabrane teme za istraživanje kao i dalje pravce razvoja i istraživanja. Pri tome, doktorand treba da bude sposoban da postavi naučnu hipotezu, da isplanira i izvrši istraživanje, odabere adekvatne metode, obradi rezultate istraživanja, kompetentno ih tumači, naučno i kritički ih analizira i izvodi logične zaključke. Cilj studijskog programa uključuje i razvoj kreativnih sposobnosti i ovladavanje specifičnim praktičnim veštinama potrebnim za budući razvoj karijere, razvoj sposobnosti za samostalan i timski rad, saopštavanje rezultata rada naučnoj, stručnoj i široj javnosti, kao i razvijanje svesti doktoranada za potrebom permanentnog obrazovanja. Po završetku studijskog programa obrazuju se stručnjaci sa produbljenim znanjima sposobni za naučno-istraživački rad i primenu naučnih dostignuća i novih tehnologija u naučnoj oblasti medicinskih nauka – veterinarska medicina. 

Ishod procesa doktorskih studija programa Veterinarska medicina u naučnom polju medicinskih nauka je formiranje stručnjaka sa akademskim obrazovanjem koji poseduje značajno proširena i produbljena znanja u ovoj oblasti, naslonjeno na znanje i veštine stečene tokom Integrisanih studija veterinarske medicine.  Po uspešnom završetku programa doktorskih studija, stiče se naučni naziv doktor medicinskih nauka – veterinarska medicina koji pruža mogućnost rada u okviru izborne oblasti doktorskih studija, kao i u drugim oblastima veterinarske delatosti, uključujući rad na fakultetima i u istraživačkim institutima koji pripadaju medicinskom polju. Produbljeno znanje i razumevanje, kao i kompetencije stečene tokom doktorskih studija pružaju mogućnost za uspešno rešavanje složenih praktičnih i teorijskih problema u oblasti veterinarskih nauka.  Po uspešnom završetku studija, doktori medicinskih nauka – veterinarska medicina, poseduju sledeće kompetencije: sposobnost sistematskog razumevanja nauke i struke u oblasti veterinarske medicine; ovladanost veštinama i metodama istraživanja u oblasti veterinarske medicine; sposobnost koncipiranja, projektovanja, primene i prilagođavanja toka istraživanja, odnosno rešavanja problema u različitim situacijama koje proističu tokom rada, pritom uz neophodan stepen akademskog integriteta; sposobnost kritičke analize, procene i sinteze novih i složenih ideja; sposobnost prenosa sopstvenih znanja, ideja i rezultata naučno-istraživačkog rada kolegama, širokoj akademskoj zajednici i društvu u celini; sposobnost da u akademskom i profesionalnom okruženju promovišu tehnološki napredak. Stečene kompentencije se verifikuju objavljivanjem naučnih radova i saopšetnjima na naučnim skupovima, a proširuju kontinuiranim usavršavanjem tokom profesionalne karijere.