理学院是在原数学与计算科学系、物理与电子工程系的基础上组建成立。自前开设有数学与应用数学、物理学、信息与计算科学和新能源材料与器件等四个专业，其中数学与应用数学专业为湖南省一流专业建设点、省特色专业，物理学专业为校级重点建设专业，信息与计算科学专业为校级综合改革试点专业。

现有教职工60余人，其中教授11人，副教授14人，博士22人。全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力排行榜”1人，湖南省政府特殊津贴获得者1人，省科技创新领军人才1人，省杰出青年基金获得者1人，省“芙蓉学者”1人，121人才工程入选者2人，省硕士生导师15人，青年骨干教师7人，省优秀教师1人，省高校教学能手5人。学院教师获全国高校教师教学创新大赛三等奖1项、省级教学比赛一等奖5项，编写专著教材7部，现有5门省一流本科课程，12个校企合作产学研基地，获得湖南省高等教育教学成果奖和基础教育教学成果奖5项。现有物理实验室、计算科学实验室和材料科学实验室20余个，占地面积约2000平方。

学院现有学生1400余人。近年来学生先后荣获含全国大学生数学建模竞赛国家一等奖在内的国家级奖项16项，省级奖励500余项，发表学术科研论文40余篇，获立项省级及以上大学生创新创业项目等40余项，连续多年毕业生就业率达到92%以上，部分学生考入了厦门大学、湖南师范大学、University of Glasgow等国内外知名学府深造。80余年来培养了以中国工程院院士欧阳晓平、全国人大代表胡国柱为代表的各类人才2万余人。

结合学校两优办学定位，已形成了复杂网络与动力系统、系统建模与科学计算、智能信息处理与数据分析、新型光电功能材料计算与应用等4个稳定的学科方向，学院拥有复杂系统建模与智能计算、新型功能材料计算与应用两个湖南省高校重点实验室。高性能计算、物理学是省级应用特色学科的两个方向，数学学科为校级应用特色学科，高性能计算与智能信息处理团队为校学科创新团队。

近年来，主持国家自然科学基金项目10项，湖南省创新群体项目、省自然科学基金等省级项目100余项，在JDE、Nonlinarity、Chinese Journal of Catalysis等国内外学术期刊上发表了500多篇论文，其中SCI/EI收录300余篇。