物理学科是天津地方院校中物理专业设置时间最长、系统性最强、投资规模最大、人才培养规模最大的学科，始终是天津市物理专业人才培养最重要的基地之一。物理学科早在1982年就开始招收第一届硕士研究生，学位授予是在中科院物理所和天津大学；早在1994年就被确定为天津市凝聚态物理重点发展学科，同年成为学校的重点学科；1995年获得天津市九五投资，进行了支撑物理学科发展的物理基础实验室建设；1996年正式获得凝聚态物理硕士学位授权点，这是在天津市地方高校最早获批物理类二级学科硕士点的学校；2001年获得了天津市十五投资重点建设学科；2006年物理学科成功获得物理学一级硕士学位授权点，这是天津师范大学理科中第一个获批一级硕士学位授权点的学科，也是天津市地方高校最早获批物理一级硕士学位授权点的单位，同时增开了理论物理二级硕士学位授权点。2012年增设了光学和原子与分子物理二级硕士学位授权点。2011和2016年物理学科再次成为天津市“十二五”和“十三五”重点学科。经过几个五年计划的投资建设，物理学科从人才培养，人才队伍建设，实验室硬件建设，科研水平，国际交流等方面均取得了长足进步，在特色优势方向在全国具有很好的声誉和知名度。