中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院由物理系、近代物理系、光學(xué)與光學(xué)工程系、天文學(xué)系、工程與應(yīng)用物理系和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等單位組成。建校之初，著名物理學(xué)家嚴(yán)濟(jì)慈、趙忠堯、施汝為、張文裕、錢三強(qiáng)、錢臨照、彭桓武、馬大猷、朱洪元等人曾在各系擔(dān)任重要職務(wù)并執(zhí)教多年?，F(xiàn)任院長沈保根院士，執(zhí)行院長陳宇翱教授，黨委書記陳向軍教授。

1958年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在北京成立之時(shí)，所建立的13個(gè)系中與物理直接相關(guān)的有7個(gè)系，其中原子核物理和原子核工程系、技術(shù)物理系及物理教研室是現(xiàn)在物理學(xué)院的主體源頭。1964年，學(xué)校以學(xué)科為基礎(chǔ)將全校合并成6個(gè)系，原子核物理和原子核工程系更名為近代物理系，技術(shù)物理系吸納了生物物理系、地球物理系而更名為物理系。1994年，學(xué)校成立了以加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流為目標(biāo)的理學(xué)院，涵蓋數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地學(xué)、生物眾多學(xué)科。2000年，在化學(xué)與材料科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)等系先后建成實(shí)體學(xué)院后，理學(xué)院成為實(shí)體學(xué)院，包括數(shù)學(xué)、物理、近代物理、天文與應(yīng)用物理等4個(gè)系。2009年，數(shù)學(xué)系析出，理學(xué)院更名為物理學(xué)院。同年，以光學(xué)學(xué)科及中國科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等為基礎(chǔ)成立光學(xué)與光學(xué)工程系；物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心獨(dú)立建制；天文與應(yīng)用物理系更名為天文學(xué)系。2018年，工程與應(yīng)用物理系成立。

物理學(xué)院共有教職員工446人，其中教授116人，副教授（含特任教授）118人，聘期制科研人員159人?，F(xiàn)有中國科學(xué)院與中國工程院院士（含外聘）17名，國家級(jí)教學(xué)名師2人，教育部人才計(jì)劃20人（含青年學(xué)者），國家萬人計(jì)劃入選者20人（含青年人才），國家杰出青年基金獲得者43人，國家創(chuàng)新人才計(jì)劃人才（含長期項(xiàng)目）63人，國家優(yōu)秀青年基金獲得者35人，中國科學(xué)院人才計(jì)劃學(xué)者50人。物理學(xué)院設(shè)有“嚴(yán)濟(jì)慈大師講席”、“趙忠堯大師講席”和“王綬琯大師講席”，并聘請國內(nèi)外數(shù)十名兼職和客座教授。