数学科学发展到今天，不仅成为物理、天文等自然科学的基础，计算机等高新技术的生长点，同时也广泛地渗透到金融、统计、经济等传统的人文领域。正如华罗庚先生所言：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生命之秘，日月之繁等各个方面，无处不有数学的重要贡献”。
为了全面适应当代社会对多方面、各层次数学人材的需要，在1995年，北京大学就以原有的数学系和概率统计系为依托，组建了数学科学学院。数学科学学院有三个专业：数学与应用数学专业、信息与计算数学专业以及统计专业，下设五个系：数学系、概率统计系、科学与工程计算系、信息科学系和金融数学系。数学与应用数学专业下属数学系、金融数学系以及概率方向；信息与计算数学专业下属科学与工程计算系和信息科学系；统计专业下属概率统计系。学院从基础理论到实际应用，学科设置齐全，覆盖面广，是我国一流的数学科学教学、科研的基地。
数学学院拥有一支学识渊博，治学严谨的师资队伍。包括中科院院士5名，第三世界科学院院士2名，教授66名，博士生导师51名。他们不仅在数学发展的前沿上硕果累累，蜚声国内外，更以培养功底扎实，献身于科教兴国事业的创新型跨世纪人材为己任。
数学学院能为就读学生提供生动活泼、一流的学习氛围，门类齐全的图书资料，计算机配置充足的数学实验室，覆盖面达40%以上的多种类型的奖学金。本着加强基础、重视应用、分流培养的指导思想，数学学院实行全院统一招生，在前三学期特别加强了数学分析、高等代数、几何学、概率统计、基础物理、计算概论这六门全院一、二年级学生共修的主要基础课程。第三学期末，学生将本着自愿原则择系深造，向各个专门方向发展。学院占总数35%以上的优秀毕业生可通过免试推荐形式直接攻读硕士、博士学位。近三年来，数学学院的毕业生推荐直读和考取国内外研究生的总比例通常在85%以上。其他择业机会也非常多，毕业生供不应求。
北京大学数学科学学院及其前身北大数学系和概率统计系曾经培养并汇集着一大批优秀人才，不仅有蜚声海内外的数学家段学复、程民德、张恭庆、姜伯驹、杨乐、潘承洞、刘应明、丁伟岳（均为中科院院士），还有频频获科技大奖的青年数学家张继平、文兰、王诗宬等。我国计算机界的许多拔尖人才也是北大数学系毕业的，如北大计算机研究所所长、汉字激光照排技术的创始人王选，北大计算机科学系杨芙清，北大信息中心主任石青云，计算机科学技术专家高庆狮、戴汝为、周巢尘、张景中、沈绪榜、李未、李启虎（以上十位为中科院院士）。许多数学学院（及其前身）的毕业生成为国内外高校和研究机构的教学和科研骨干，还有不少毕业生成为高新技术企业的高级管理人员和技术骨干。
数学学科的发展在北京大学的建设中具有重要的影响。早在 1904年，我国以政府名义颁布的第一部完整的学制章程《钦定学堂章程》就规定，“高等算学”隶属格致科（即现在的理科），并且规定了算学门（“门”相当于现在的“系”）的必修与辅助课程。辛亥革命后，京师大学堂于 1912年 5月1日改名为北京大学。同年公布的“民国元年所订之大学学制及其学科”中格致科改名为理科，其中包括数学门。1913年秋，北京大学数学门招收新生，标志着我国现代第一个大学数学系正式开始教学活动。
1917年1月著名学者、教育家、民主主义革命家蔡元培先生出任北京大学校长，北京大学进入了一个新的发展阶段。1919年秋，北大改“门”为“系”。在确定各系的序列时，蔡元培指出：“大学宗旨，凡治哲学文学应用科学者，都要从纯粹科学入手；治纯粹科学者，都要从数学入手。所以，各系秩序，列数学系为第一系”。时至今日，数学科学学院在全校各院系中仍然位列第一。
1952年秋，为适应国家大规模经济建设的需要，全国高等学校进行了院系调整。北京大学数学系与清华大学数学系、燕京大学数学系经调整后，组建了新的北京大学数学力学系。1969年力学专业在陕西汉中北京大学分校成立了力学系。1985年，概率统计专业独立成立了概率统计系。随着事业的发展和形势的变化，在数学系与概率统计系的基础上，1995年成立了北京大学数学科学学院。
八十多年来，北京大学的数学学科经过几代人的艰苦创业、辛勤耕耘，面貌发生了巨大的变化，教学、科研和其他各项工作不断向前迈进：先后培养出了一大批优秀的数学家和计算机科学家，其中16位毕业生被选为中国科学院院士；数千名本科毕业生、六百余名硕士毕业生和百余名博士毕业生分布在国内外多种行业，很多人都是业务骨干，有的成为知名企业家，得到社会各界的高度评价。
