物理与材料科学学院的前身是1958年成立的数理系，1959年独立划分为物理系，2001年组建物理与电子信息学院，2013年重组更名为物理与材料科学学院。学院有物理学系、应用物理学系、物理实验中心、天体物理中心、能源与材料工程中心。

学院现有物理学、天文学和材料科学与工程三个一级学科硕士授权点，材料工程方向专业硕士授权点，以及纳米能源材料与器件博士授权方向；有物理学和应用物理学两个本科专业。物理学科是天津市级重点学科；有天津市“离子束与微纳薄膜材料表面技术”特色学科（群）; 有天津市“储能材料表面技术”国际联合研究中心。物理学专业获批“双万计划”国家级一流本科专业建设点，已于2021年10月完成教育部师范类专业第二级认证考查。应用物理学专业获批“双万计划”省级一流本科专业建设点。物理实验中心为天津市级实验教学示范中心，学院的科学体验馆是天津市科普基地。学院重视和坚持国际化办学方向，与加拿大Trent大学共同实施2+2国际合作办学项目，符合要求的学生可获得双方学位。

学院有教职工77人，其中专任教师63人，高级职称38人，目前学院教师队伍中，具有博士学位的占比超过84%。学院现有本科生1019人，研究生137人。学院现有实验教学面积5000平米，教学科研仪器设备总值超过6000万元。经过几十年的建设和积累，学院的学科、专业平台逐步完善起来，为学院“强化实践育人”理念的推行奠定了基础，为高素质综合性物理类人才培养提供了充分保障。