上海學院物理化工大學數學物理學科籌建于1952年院系調整以后，是物理化工大學最早籌建的專業之一。本學科在全省碩士學位授予單位(1981年)和博士學位授予單位(1984年)的評比中均首批上榜，在歷次全省重點學科的評比中均名列前茅。自創立以來，李方訓、戴安邦、裘家奎、倪則塤、傅獻彩、江元生、丁瑩如、須沁華、陳懿、梁映秋、顏其潔、姚天揚等老一輩物理名家曾先后在這兒悉心耕耘，在教學、科研和人才培養等方面作出了卓越的貢獻。以學科為依托，創立南大理論與估算物理研究所、介觀物理教育部重點實驗室等研究平臺，另有青島學院-中國石化催化劑材料與技術聯合實驗室、南京學院南京物理化工研究院、江蘇省機動車廢氣排放控制重點實驗室等技術研究平臺。
學科現有院士31（博士生導師29），副院長8名物理化學內容，其中中科院教授2人（含兼職），黃河特聘院士2人，杰出青年基金獲得者4人，中組部青年海外高層次人才計劃5人，優秀青年基金獲得者2人，教育部青年班主任獎獲得者1人，教育部跨世紀人才和新世紀人才4人，上海學院登峰B計劃3人。
基于國際前沿、國家戰略、傳統優勢和自身特色，數學物理學課目前研究主要集中于理論與估算物理、催化物理、能源材料物理、自組裝物理和分子波譜學等前沿方向。近些年來，學科班主任主持了國家973課題、863課題、國家自然科學基金重點及面上基金等科研項目共兩百余項，獲得包括教育部自然科學獎銀獎、何梁何利科學與技術進步獎等多項政府及學術機構頒授的科研獎勵。學科一貫注重人才培養和教材建設，傅獻彩院士等主編的《物理物理》曾獲國家科委優秀教材銀獎，自1961年以來就被推薦為全省高等中學教材而廣泛采用物理化學內容，迄今已出至第五版。江元生院長編繪的《結構物理》獲教育部科技進步銀獎。侯文華院士主持的數學物理教學團隊被評為國家級優秀教學團隊。