理学院于2001年由杭州师范学院最早设立的数学系、物理系合并建立。现由潘德炉院士担任院长，设有数学系、物理系和遥感与地球科学研究院、陈建功高等研究院及应用数学研究所、凝聚态物理研究所、科学教育研究所。学校第一位博士生导师、第一位博士教授、第一位博士后、第一项国家自然科学基金、第一个国家曾宪梓奖、第一批设立硕士点、第一批省级重点专业等均出自理学院。

　　学院设有数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、应用物理学、科学教育等5个本科专业，拥有基础数学、应用数学、凝聚态物理、理论物理等4个硕士点，并招收课程与教学论（数学教育、物理教育）的硕士学位研究生和教育硕士。数学与应用数学专业被列为浙江省首批重点专业，凝聚态物理被列为杭州市重中之重学科和浙江省高校重点学科，基础数学被列为杭州市首批重点学科。

　　 学院现有在校全日制本科生、研究生1000余人。教职工90余人，其中兼职院士1人，教授22人，副教授27人，有博士学位者41人，有博士生导师8人，硕士生导师42人。享受国务院特殊津贴4人，国家新世纪百千万人才1人，教学名师2人，浙江省“151”人才5人，省中青年学科带头人1人，省优秀教师2人，省教坛新秀1。

　　 近年来，学院在数论、代数、计算数学、函数论、微分几何、概率统计、凝聚态物理、理论物理等研究方面有相当的科研力量。主持国家自然科学基金、教育部重点项目、中国博士后科学基金、省自然科学基金等国家、省部级项目40，先后出版专著50、在国内外学术刊物上发表论文700其中被SCI有100有百余篇获浙江省自然科学优秀论文奖，获得省科技进步一等奖两项和省教育成果奖等80。学院注重国内外的学术交流，先后与许多大学和科研机构建立了长期稳定的科研及教学合作关系，举办了三届国际数学教育学术研讨会，聘请院士、著名学者来院讲学，与浙江大学、山东大学联合培养博士研究生。

　　 坚持以人为本的教学理念，实行理理渗透、文理渗透、艺术渗透，培养素质型、复合型、应用型人才，形成了“人文科学互融的课程体系、课内课外互融能力体系、校内校外互融实践体系、与基础教育互融互动”的教学特色。获得全国数学建模大赛一、二等奖、中国创业项目银奖、全国五四红旗团支部等全国奖励。

　　学院拥有完整的教学科研设施，在充分共享学校的网络系统、图书资料以及其它的各种教学资源外，还拥有数学和物理专业的资料室，建有多媒体教室、物理基础实验室、信息安全实验室等。