Les activités associatives et extra-scolaires sont vivement encouragées par la direction de l'école.

Le Bureau des Élèves (BDE) coordonne la vie associative à travers une quarantaine d'associations et clubs qui organisent des loisirs scientifiques, sportifs et artistiques ou des activités de type humanitaire : sports mécaniques (participation au championnat de France de motonautisme, au Shell éco-marathon, entre autres), modélisme, divers sports collectifs, musique, danse, théâtre, photo, Ingénieur Sans Frontières (ISF), junior-entreprise, ...

En septembre, le week-end d'intégration permet aux nouveaux élèves de rencontrer les anciens et de nouer des relations amicales dans une atmosphère festive. Au cours de l'année, les repas et soirées consolident les relations entre élèves dans un esprit d'école d'ingénieurs.

L'Association du Gala des Ingénieurs d'Orléans (AGIO) orchestre le gala annuel organisé à la suite de la cérémonie de remise des diplômes.

L'association des anciens élèves (via Polytech), présente sur les réseaux sociaux, édite chaque année un annuaire des ingénieurs diplômés de Polytech Orléans et de ses deux écoles fondatrices (ESEM et ESPEO). Via Polytech accompagne les élèves-ingénieurs dans leur recherche de stage et d'emploi.

L'association Prom'Polytech'O participe à la promotion de l'école.