合肥工业大学数学学院的前身是合肥工业大学基础部数学教研室。1985年由数学与力学两部分合并成立应用数学力学系；1997年合肥工业大学与安徽工学院合并成立了新的合肥工业大学，两校的数学、力学合并成立了新的应用数学力学系。1999年在学校的院系调整中，由应用数学力学系的数学部分和物理系合并成立理学院；2007年理学院分开成立了数学系，2009年4月撤销数学系，成立数学学院。
目前，学院设有2个本科专业（信息与计算科学、数学与应用数学）；1个一级学科硕士点（数学），下设5个二级学科硕士点（基础数学、计算数学、应用数学、概率论与数理统计、运筹学与控制论）；1个二级学科博士点（信息与计算）。
学院设有5个系、部（信息与计算数学系、应用数学系、大学数学教学部、工程数学教学部、公共研究生数学教学部）；4个研究所（应用数学研究所、计算科学与模拟仿真研究所、系统科学研究所、统计分析与运筹优化研究所）。
学院现有专任教师102人，其中教授11人， 副教授25人，博士生导师2人，硕士生导师33人，国家级教学名师1人，全国数学与统计学课程教学指导委员会委员1人。共培养本科生2000多名，硕士研究生500多名，博士研究生36名。
近年来，学院共获省部级以上自然科学奖2项，国家级教学成果二等奖1项，省级教学成果特等奖、一等奖3项，二等奖1项，三等奖2项。主持1项国家自然科学基金重点项目、1项国家科技支撑计划项目、1项教育部科学技术研究重大项目，18项国家自然科学基金项目，34项省部级科研项目；在国内外各类重要期刊发表大量科研和教学论文，出版教材和专著多部。并有
国家级教学团队：“工科数学基础课” 教学团队
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