北京大学“数学及其应用”教育部重点实验室是作为世界银行贷款“重点学科发展项目”于1989年建立的。1994年成为国家教委重点开放实验室，1995年通过了国家教委世界银行贷款项目专家组对实验室的验收检查；2000年被准予参加国家实验室评估，被评为国家A级重点实验室，名列当年数理口第三。2004.10-11月参加教育部重点实验室的评估，再次被评为优秀。
自实验室成立以来，在国家科技部、教育部和北京大学的领导和大力支持下，北京大学“数学及其应用”实验室根据世界数学发展潮流，瞄准国际一流目标，在科研体制改革、年轻数学家成长、前沿课题研究等方面都取得令人高兴的突出成绩，为在新世纪把实验室建设成为国际一流的数学研究中心奠定了坚实基础。
实验室现有全职研究人员53人，兼职研究人员3人，事务秘书1人。其中教授和博士导师40人，副教授10人，讲师3人，中科院院士6人，教育部长江特聘教授8人，杰出青年基金(A类)获得者16人，973首席科学家1人，973课题负责人5人，973课题组成员18人，跨世纪人才基金获得者5人，国家基金委重点项目主持人4人，课题组成员10人。实验室设学术秘书1人。
实验室设有4个子实验室：计算实验室，金融实验室，信息安全实验室，图像处理实验室；两个研究中心：几何分析中心，信息技术研究与开发中心。
实验室下设11个研究组：几何分析，低维拓扑与微分几何，动力系统，代数与组合数学，调和分析和偏微分方程，概率论，统计学，计算数学，信息科学，数学物理，金融数学。这些领域的研究都在蓬勃发展。
实验室拥有一级学科博士授予权，涵盖全部数学学科；拥有全部四个数学二级学科的国家重点学科。
现任实验室主任是丁伟岳院士。实验室副主任是张平文教授和蒋美跃教授。
现任实验室学术委员会主任: 文兰教授，中国科学院院士，第三世界科学院院士，中国数学会第九届理事会理事长。
