上海大学理学院始于1958年，以培养国际一流理科人才，构建世界前沿学术高地为使命；以建成特色鲜明、世界一流的基础性研究型学院为愿景；以培养面向科学前沿、具有国际视野和扎实基础的理科卓越创新人才为培养目标。理学院由数学、物理、化学三个一级学科组成，三个学科均稳居ESI全球前1%，其中化学学科位居ESI全球前1‰。学院拥有一支一流中青年骨干教师为主的师资队伍，有专任教师355人，其中教授105人，包含美国科学院院士、国家杰青等全职国家级人才21人，初步形成了相互衔接的高层次创新人才队伍建设体系。学院现有本科生1069人、硕士研究生1014人、博士研究生252人。

学院下设数学系、物理系、化学系、可持续能源研究院、纳米科学与技术研究中心、量子科技研究院、碳中和创新研究中心、材料生物学研究所。拥有覆盖博士、硕士、学士完整教育层次的人才培养体系，现有2个国家博士后科研流动站和3个一级学科博士学位授权点（数学、物理学、化学）、3个一级学科学术型硕士学位授权点（数学、物理学、化学）和应用统计专业硕士学位授权点、3个国家级一流本科专业（数学与应用数学、应用物理学、应用化学）、1个上海市一流本科专业（信息与计算科学）和1个教育部特色专业（电子信息科学与技术）。

理学院拥有纳米复合功能材料国际科技合作基地、材料复合及先进分散技术教育部工程研究中心、上海数学与系统科学研究所、上海市高温超导重点实验室、上海资源环境新材料及应用工程技术研究中心、上海市先进复合材料设计与制造专业技术服务平台、上海先进陶瓷结构设计与精密制造专业技术服务平台、上海新材料及应用协同创新中心、国家联合应用数学创新中心上海大学分中心等9个国家级与省部级科研平台。理学院拥有上海市青少年创新实践工作站（数学）、上海市物理实验教学中心、上海市化学实验教学中心等3个省部级人才培养基地。

近年来，承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金原创探索计划项目等国家级科研项目二百余项。在Nature、Science等期刊上发表一系列高水平论文。获得国家技术发明二等奖1项、上海市科技进步一等奖3项以及其他省部级科技奖励近20项。理学院创办《电化学能源评论》，打造高水平期刊的“上大模式”。

近年来，学院教学成果显著，获得国家级教学成果二等奖4项、省部级教学成果奖近10项。学院与英国牛津大学、加拿大多伦多大学、日本北海道大学、美国肯塔基大学等国外高校和机构开展了广泛的国际交流和合作。理学院学生获全国“互联网+”创新创业大赛金奖、全国大学生化学实验创新设计大赛特等奖、美国大学生数学建模竞赛国际特等奖、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖、全国大学生数学竞赛国家一等奖、中国研究生电子设计竞赛一等奖等国际和国家级竞赛奖项。毕业生以“基础扎实、适应性强、具有创新精神、发展后劲足”而受到用人单位的特别青睐。