物理與機電工程學院始建于1960年，現(xiàn)有物理學（師范）、材料科學與工程、機械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程四個本科專業(yè)和物理學一級學科碩士點，其中物理學專業(yè)為國家一流本科建設(shè)專業(yè)，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為湖南省一流本科建設(shè)專業(yè)，機械電子工程專業(yè)為湖南省新工科研究與實踐項目依托專業(yè)，材料科學與工程專業(yè)為學院特色專業(yè)。

學院高級職稱教師占比50%，博士學位（含在讀）教師占比65.2%，40歲以下教師占比67.4%，包括全國萬名優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師、湖南省青年科技“荷尖”人才、湖南省芙蓉教學名師、湖湘高層次創(chuàng)新人才、湖南省青年骨干教師等。教師主持國家課題40多項、省廳級課題100多項，于Nat. Commun.、Phys. Rev. Lett. 及Phys. Rev. A等國際一流期刊發(fā)表論文100多篇，獲湖南省自然科學獎4項。

學院建有湖南省研究生創(chuàng)新培養(yǎng)基地、湖南省基礎(chǔ)物理實驗教學示范中心、湖南省力學與工程虛擬仿真實驗教學中心、湖南省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心、湘西州聲光功能材料及應(yīng)用重點實驗室，現(xiàn)有儀器設(shè)備總價值3500多萬元，形成了“理工融合、科教結(jié)合、校企聯(lián)合”的實踐教學體系。

學院秉承“明德、礪學、篤志、拓新”的院訓，培養(yǎng)學生質(zhì)量過硬。學院團委連續(xù)獲評吉首大學五四紅旗團委，多個班級被評為校十佳優(yōu)秀班級，“物語青年·小桔子陽光成長”社會實踐團獲湖南省“芙蓉學子·社會實踐獎”，本科生李玄作為國家獎學金獲獎代表登上《人民日報》。2023年，學生在主流學科競賽中榮獲一、二等獎50余項，在SCI/EI/核心期刊發(fā)表論文60多篇。連續(xù)三年，學院畢業(yè)生考研錄取率達30%以上，就業(yè)率達98%以上，居學校前列，《光明日報》《中國教育報》等主流媒體先后對學生成才進行了報道宣傳。