現況
本院現有化學系、應數系、物理系3系(均含碩士班及博士班)及統計學研究所、奈米科學研究所與110 學年度起增設之資料科學與資訊計算研究所等3個獨立所，其中應用數學系設有碩士在職專班。另設人工智慧與資料科學碩士在職學位學程、大數據產學研發博士學位學程等2學程及院內附屬單位科學教育中心。110年 8 月 1 日正式成立「數據與人工智慧專業學院」，包含理學院轄下五個專業背景相近單位：應用數學系、統計學研究所、資料科學與資訊計算研究所、大數據產學研發博士學位學程、人工智慧與資料科學碩士在職學位學程。112年11月14日成立前瞻永續負碳資源創意研究中心。本院各系所專任教師師資約90人，兼任教師約20人，講座教授約2人。目前計有大學部學生約800 人、研究生碩士班約350 人、博士班約60 人。職員約20人。

特色 
* 以培養基礎科學、國家重點科技研究及產業應用之開發人才為首要目標。
* 紮實的教學，兼顧科學基礎知識與跨領域科學新知，課程多元，提供科技化互動教室，養成學生自我學習之能力，增加學習成效。
* 理學院圖書館是全台最大之院屬圖書館，藏書、期刊豐富；科技部物理、化學、數學的中部圖書中心均設於本院。
* 化學領域著重開發可替代性能源和以環境保護、生物及醫學、能源與材料等應用領域為研究主題。
* 數學領域著重於嚴謹邏輯思維養成，統整數學、統計與資訊計算等專業領域，應用於影像分析、大數據分析與人工智慧等方向。。
* 物理領域著重在發展最先進之量子科技技術，建立電子束微影設備和尖端量子檢測平台，預期將成為大中部地區重量級的奈米元件製造中心以及國內尖端量子科技重鎮。
* 大數據學程由教育部提供之獎學金及學校和業界的配合款，提升學生就讀博班的意願；另一方面，其研究方向與產業相關，並與合作公司有密切互動，增加對於未來工作的信心與安定感。
* 人工智慧與大數據領域著重理論與實作應用，藉由結合跨領域系所師資，幫助學生掌握跨領域複合性知識。
* 科學教育中心研發製作演示教材、推廣科學教育和舉辦各種基礎科學課程教學。
*前瞻永續負碳資源創意研究中心整合跨領域研究團隊，有效協助高碳排產業在2030年達成碳中和願景目標，厚植台灣應對2050年淨零排放目標的競爭力。

發展重點與方向 
教學方面： 
* 利用翻轉與問題導向學習的教學方式，提升學習興趣與探索未來生涯目標。
* 程式撰寫嵌入課程計畫，以培養撰寫程式的邏輯及觀念。
* 邀請世界頂尖學校學者短期訪問與開設專業課程，讓學生認識前沿研究。
* 實驗教學模組化，專題化，建立創客空間，強化學生動手做的能力。
* 提升課程多樣性，融入大數據、生醫奈米、人工智慧及半導體領域的內容，培養學生跨領域知識與研究能力。
* 大一基礎學科（微積分、普通物理、普通化學）統一會考制度推動，強化學生基礎學科能力。 
* 科學教育中心整合校內科學教育資源、研發製作演示教材和舉辦各種基礎科學課程教學，並開設配合108課綱的微學分課程或短期課程。  

研究方面 : 
* 發展智慧醫療數據、生醫化學、量子資訊與智慧晶片技術，聚焦台灣精準健康架構計畫，著重於奈米醫材以及快速精準檢測技術的開發與研究，並與未來本校成立的醫學系進行臨床研究為目標。
* 舉辦國際間相關學術研討會，促進與國外實驗室間溝通交流與合作，廣招外國學生，增進本國學生與外籍學生之交流機會。 
* 建立東南亞與印度區域合作夥伴，如台日(如RIKEN與NIMS)、台德等雙邊研究合作關係，提供雙方學生至國外修課與實習的機會。