数学学院创办于1972年，经过近半个世纪的学科专业发展，现拥有数学一级学科硕士点、学科教学（数学）专业学位硕士点，数学与应用数学和信息与计算科学两个本科专业。现有教职工45名，其中专任教师37人，教授6人，副教授17人，博士18人，有省级学科带头人1人，省级青年骨干教师及培养对象8人，湖南省新世纪“121人才工程”人选3人，美国《数学评论》评论员8人，享受国家政府特殊津贴1人，全国模范教师1人，湖南省优秀教师2人、湖南省“芙蓉学者”教学名师1人。多名教师具有美国、加拿大等国外高校学术交流与合作经历。

现已形成“偏微分方程与几何分析”、“代数组合与算子理论”、“微分方程数值方法与应用”、“随机理论与统计分析”4个主要学科研究方向。“流形上的分析、偏微分方程及其应用”团队于2014年获批湖南省高校科技创新团队。“基础数学”学科为湖南省“十一五”和“十二五”重点建设学科。近年来，教师主持国家自然科学基金、国家社会科学基金、教育部人文社科基金等国家级和省部级以上项目50余项。在《Journal of Differential Equations》、《Journal of Algebra》、《Journal of Computational Physics》、《Scandinavian Actuarial Journal》和《中国科学》(中英文版)等国内外知名刊物发表论文300余篇，其中SCI收录100余篇，获湖南省自然科学奖3项，湖南省教学成果奖3项。

数学学院人才培养质量稳步上升，近年来，本科生考研录取率平均达21%，共有100多人被北京大学、中科院与中国社科院等知名院所录取。毕业生中10人次获批教育部青年长江学者和“新世纪优秀人才支持计划”、湖南省杰青和青年芙蓉学者及特级教师；2人次获得Paul Erdös奖、孙冶方奖。