Rekayasa sistem informasi menggabungkan semua aspek membangun dan memelihara sistem kompleks yang memecahkan masalah nyata. Rekayasa sistem dimulai dengan analisis masalah yang akan dipecahkan oleh sistem informasi, melalui desain dan pengembangan sistem, dan diakhiri dengan integrasi solusi akhir. Disiplin ini terbuka untuk mereka yang memiliki latar belakang teknologi informasi dan mereka yang memiliki latar belakang bisnis teknis. Rekayasa sistem cenderung melintasi semua bidang teknik sehingga para praktisinya dapat membuat solusi yang fleksibel untuk masalah.
Insinyur pertama-tama bekerja untuk mendefinisikan masalah yang membutuhkan solusi. Setiap insinyur harus menganalisis masalah secara menyeluruh agar dapat bekerja untuk menciptakan solusi. Fase analisis rekayasa sistem informasi ini sangat penting untuk pembuatan produk akhir. Insinyur harus melakukan kontrol dan disiplin untuk menilai keseluruhan masalah. Analisis yang salah dapat menyebabkan solusi yang tidak akurat atau tidak lengkap untuk masalah tersebut.
Pekerjaan desain sistem dimulai setelah fase analisis selesai. Informasi yang dibuat pada tahap analisis akan mengarahkan proses rekayasa sistem informasi menuju desain sistem yang menggabungkan langkah-langkah yang diperlukan untuk memecahkan masalah bisnis. Umumnya, desain sistem menjadi rumit ketika masalah aslinya kompleks; namun, jika selama analisis masalah para insinyur memecah masalah menjadi langkah-langkah kecil, desain sistem mungkin tidak terlalu rumit.
Setelah sistem melewati beberapa putaran diskusi desain, proses rekayasa sistem informasi kemudian bergerak ke pengembangan sistem itu sendiri. Tergantung pada jenis sistem informasi yang dibuat, para insinyur dapat menulis kode, membeli aplikasi perangkat lunak, atau menggunakan sistem yang ada untuk menyatukan solusi. Beberapa sistem informasi merupakan kombinasi kode yang ditulis oleh grup yang merancang solusi dan program pihak ketiga. Kerangka waktu yang ditentukan di mana solusi harus siap digunakan mungkin juga menentukan jumlah kode kustom yang dibuat untuk sistem.
Integrasi solusi di seluruh organisasi adalah tahap akhir penerapan sistem dalam proses rekayasa sistem informasi. Tahap ini termasuk menggunakan pengetahuan sistem untuk mengadaptasi proses bisnis atau domain aplikasi lain untuk bekerja dengan sistem itu sendiri. Masing-masing area bisnis yang berbeda harus memahami posisinya dalam sistem informasi agar sistem dapat bekerja dengan benar dan efisien. Integrasi membantu setiap unit bisnis mengelola bagiannya dari sistem.