Profil lulusan Program Studi S3 Pendidikan Sains Universitas Negeri Surabaya  adalah Pendidik, Inovator, dan Peneliti dalam Pendidikan Sains yang memiliki atribut sebagai berikut:

1. Mampu berkolaborasi dan menerapkan etika profesi di dalam pelaksanaan tugas dan pekerjaannya (Sosial) 
2. Mampu mengembangkan diri secara berkelanjutan serta menjadi rujukan bagi profesi terkait (Akademik dan profesional)
3. Mampu menyelesaikan masalah dalam bidang pendidikan sains secara interdisiplin, multidisiplin, dan transdisiplin serta mendukung pengembangan karier (Profesional).
4. Mampu mengembangkan pengetahuan melalui penelitian serta melakukan publikasi sebagai sarana berkomunikasi ilmiah baik lisan maupun tertulis dalam aktivitas profesional di tingkat nasional maupun internasional (Profesional, akademik, sosial).