数学科学学院的前身是1913年成立的北京大学数学系（门）， 这是中国设立的第一个公立大学数学系科。 一百多年来，数学科学学院为我国数学研究和教育事业做出了卓越贡献。1952年以来， 数学科学学院先后培养出7000多名毕业生，一大批优秀的数学家和其他方面的专家分布在各行各业, 许多人成绩斐然，其中有30余位毕业生被选为中国科学院院士或中国工程院院士， 北大数学学院堪称中国现代数学研究和高等人才培养历史的标志与缩影。 今天北京大学数学科学学院已发展成为以基础数学为核心、 理论与应用并举的国内外公认的中国数学重要中心, 是中国数学走向世界的重要桥梁和世界数学了解中国的窗口。正如著名数学家苏步青先生所说，北大数学学科 “芬芳桃李遍天下，灿烂风光传五洲”。

数学科学学院为“国家理科基础研究与人才培养基地”， 设有四个系：数学系、概率统计系、信息与计算科学系和金融数学系。在2001年全国优秀教学成果奖的评比中北京大学数学基础研究与人才培养基地的建设成果荣获国家优秀教学成果特等奖。 在2002年举行的国家重点学科评比中，数学学院的四个学科全部被评为国家重点学科，高居全国高校首位。 在教育部一级学科评估中， 北大数学名列全国第一。2017年，北京大学数学与统计学两个一级学科均入选一流学科建设名单。

数学科学学院学科齐全，理论与应用并举， 师资力量雄厚。现有教师119人，其中中科院院士7名，第三世界科学院院士3名，国家级教学名师3名。

数学学院按数学大学科招生，入学两年后学生可自由选择进入五个系之一学习。本科毕业生中约30%得到美国或欧洲著名大学的全额奖学金，出国攻读博士学位，约50%保送攻读国内硕士或博士学位。国内就业约占20%，主要从事计算机和金融保险工作。

数学学院每年设有多种奖学金，并以助学贷款、补助等方式帮助家庭经济困难的学生完成学业。