理學院由數學系、物理系、物理實驗教學中心、數學實驗教學中心、光子學與生物醫學研究中心、應用數學研究所、近代物理研究所、認知神經動力學研究所、核技術應用研究所、激光物理與量子調控研究室組成。

數學系具有一級學科博士學位授予權和一級學科碩士學位授予權，物理系具有二級學科博士點和一級學科碩士點。

理學院現有教職工145人，其中專任教師120人；在校本科生720人，博士、碩士研究生150人。理學院有“長江學者獎勵計劃”特聘教授1人，國家優青1人，上海千人計劃2人，其中全職外籍上海千人1名，全國優秀教師1人，中科院百人計劃1人，上海優秀學科帶頭人1人，浦江人才4人，晨光計劃3人，啟明星計劃2人，揚帆計劃3人。另有一批國內外著名學者擔任我院兼職教授和名譽教授。專任教師中正副教授70余名，博士生導師15人，有博士學位的教師占比約90%，有一年以上出國進修經歷的教師占比約為70%。

數學一級學科主要研究方向為：

算子代數和算子理論，運籌學與其應用，圖論，偏微分方程，金融數學，計算數學

物理學一級學科主要研究方向為：

光學，理論物理，計算物理，凝聚態物理

理學院擁有高等數學、線性代數、數學模型、概率論與數理統計、離散數學、大學物理及實驗、熱學、光學8門上海市精品課程；

數學分析、高等代數、復變函數與積分變換、電磁學、計算物理、現代傳感技術與應用6門上海市重點課程。

理學院承擔面向全校本科生和研究生的大面積教學。其中本科生大面積課程有高等數學、線性代數、大學物理及實驗等，研究生大面積課程有數理統計、最優化方法、應用偏微分方程、有限元基礎，微分方程數值方法（全英文）等18門研究生課程。

理學院開展多層次的創新教育活動。每年都有一批學生參加國家級、上海市級大學生創新實驗計劃。學生參加中國和美國數學建模比賽、全國大學數學競賽、全國物理學術競賽以及全國部分地區大學物理競賽等，獲得了可喜的成績。自2000年以來，我們在美國大學生數模競賽中共獲得特等獎一項，特等獎提名獎兩項，一等獎23項；在全國大學生數模競賽中獲得全國一等獎24項，二等獎57項；上海市一等獎90項。自2011年開始，我校本科生代表隊參加“中國大學生物理學術競賽”，獲得國家級二等獎7項、單項獎2項。2013年開始參加“上海市大學生物理學術競賽”，獲得上海市級一等獎5項、單項獎1項、二等獎6項、三等獎1項。一位教師獲得全國大學生數學建模競賽優秀指導教師獎。

近幾年來，教學與科研人員承擔科技部、教育部、國家自然科學基金以及國際和地方合作等一批科研項目。近五年主持國家自然科學基金基金55項，上海市項目15項。理學院有一批優秀的年輕教師，他們的成果分別發表在Nature，Science等國際學術期刊。2018年，理學院獲上海市自然科學成果二等獎一項，三等獎一項。自2000年共獲得上海市教學成果一等獎3次。豐碩的教學和科研成果、頻繁的國內外學術交流，使理學院的教學和科研學術水平在國內外同行中聲譽卓著，為高素質人才培養奠定了堅實的基礎。

理學院認知神經動力學研究所王如彬教授擔任主編的《Cognitive Neurodynamics》雜志由Springer出版社出版，該雜志在2018年SCI影響因子達1.828。

理學院和美國西弗羅里達大學、休斯敦大學、英國貝爾法斯特女王大學、鄧迪大學、斯克萊德大學和德國呂貝克建立了3+1和3+x交流項目。其中美國休斯敦大學的3+1項目，學生可以獲得華東理工大學學士學位以及休斯頓大學碩士學位。

理學院已畢業的一部分本科生赴國外著名大學繼續深造，如哈佛大學、耶魯大學、杜克大學、哥倫比亞大學、康奈爾大學、英國帝國理工大學、蘇黎世聯邦理工大學等，涉及的學科研究方向為數學、信息工程、物理、生物信息學（基因診斷等）。

近五年學生就業率（包括升學）達98%以上，就業方向為物理、數學和交叉學科等，具體涉及：生物信息學（基因診斷等）、金融統計、銀行、微電子行業、信息工程行業等。就業去向主要有公務員、國內外高校、學術研究機構以及國際知名企業，如：微軟、IBM、Facebook、普華永道、畢馬威（KPMG）、安永（EY）、雀巢（中國）、中國平安等。部分同學自主創業，并取得了一定成果。