学院前身为基础部。2001年7月成立数理系，2013年12月更名为数理学院。现设数学教研室、物理教研室、应用物理系（声学研究所）、统计系和实验中心。其中，实验中心为省级基础实验教学示范中心。学院拥有“系统工程”和“物理电子学”二级学科硕士学位授权点和“应用统计”专业硕士授权领域。“系统工程”为校级重点学科。立项建设“安徽省建筑声环境重点实验室”。本科招生专业为声学、应用物理学和统计学。其中，声学专业为安徽省一流本科专业建设点。

学院现有教学及管理人员96人。其中，专任教师86人，教学辅助及管理人员10人。教授17人、副教授24人，硕士研究生导师27人，具有博士学位教师51人。安徽省特聘专家1人，全国优秀教师1人，全省优秀教师1人，安徽省教学名师2人，安徽省线上教学名师1人，安徽省卓越教学新秀1人，安徽省教坛新秀9人，安徽省学术和技术带头人后备人选1人。安徽省级教学团队1个。全国大学生数学建模竞赛优秀指导教师2名。

学院承担各类科研项目100余项。其中，国家自然科学基金18项。累计科研经费1800余万元。获各类科研奖励10余项。其中，全国高校科研优秀成果奖三等奖1项，安徽省科学技术二等奖（科技进步类）和三等奖（自然科学类）各1项。承担省级教学研究项目20余项，获省级教学成果一、二、三等奖10项。学院现有省级精品（资源共享）课程5门。出版学术专著5部，发表学术论文700余篇。（统计数据截至2021年6月30日）