数学学院是四川大学历史最悠久的院系之一。1896年(光绪22年)四川总督鹿传霖奉旨创办四川中西学堂，确定西学之要，首在算法，所设算学馆即是数学学院的源头。算学馆当年招学生共三十名，专习算学。1901年，经洋务总局报呈四川总督审核，算学馆第一个毕业文凭发给学生周家彦。
1902年，四川中西学堂与锦江书院、尊经书院合并，成立四川省城高等学堂。1908年四川省城高等学堂正式开办正科(相当于大学本科)，正科二部为理科，开设三角、代数、几何、微积分等。1916年，四川省城高等学堂与四川通省师范学堂合并，成立国立成都高等师范学校。1924年开始设系，数学系这一名称启用于此。1931年，国立成都大学、国立成都师范大学(二校前身即国立成都高等师范学校)与公立四川大学合并，成立国立四川大学，三校的数学系也因之合并为四川大学数学系。1938年，柯召任数学系主任，1942年吴大任接任数学系主任。到1949年，四川大学数学系教师中已有柯召、吴大任等专任教授11人。1952年，全国院系调整，重庆大学、华西大学数学系的教师并入四川大学数学系，教师阵容更为增强，有名教授柯召、蒲保明、张鼎铭、胡坤陞、魏时珍等人。1978年四川大学数学研究所成立，1983年获教育部正式批准，历任所长为：柯召(1978-1984)，陆文端(1984-1992)，刘应明(1994- )。
1994年和2000年，成都科技大学、华西医科大学先后与四川大学合并，二校的数学基础课教师相应并入四川大学数学系。为了适应四川大学并校改革和发展的需要，1998年四川大学数学系、四川大学数学研究所合并组建四川大学数学学院。
数学学院学科齐全，师资力量雄厚。现有在职教职工152人，中科院院士2人，教育部长江学者特聘教授2人，教育部长江学者讲座教授2人，国家杰出青年科学基金(A类及B)获得者9人，教授38人，博士生导师23人。
数学学院人才培养规模逐年扩大，现有在校学生近千人，其中博士、硕士研究生近300人，在站博士后研究人员10余人;办学模式不断拓宽，已与国内外一些名校联合培养研究生。
学院数学图书、期刊丰富，有中外文藏书近8万册，期刊300余种;实验办公条件优良，有教师机房1个，学生机房4个，专业实验室3个，多媒体实验室1个，为专业学习和研究工作创造了良好的条件。
四川大学地处风景秀丽的成都锦江河畔，良好的人文氛围和舒适的生活环境，是潜心数学学习和研究的好地方。数学学院有活跃的学术气氛、深厚的学术基础、宽松的研究环境、悠久的办学历史，是教书育人的好场所。以人为本，崇尚学术，追求卓越是我们的办学宗旨，厚基础、宽专业、高素质、强能力是我们的育人目标。经过多年的发展和建设，数学学院已成为我国西部各方面实力都是最强的数学研究与人才培养基地，在全国也具有明显的优势，在世界范围内正在显示日益增强的影响。
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