同济大学理学部下设3院2系，即海洋与地球科学学院、航空航天与力学学院、物理科学与工程学院、数学系和化学系。现有教职工约480人，其中：在职院士2人，正高职称143人，副高职称136人；在职博导134人。

理学部设有本科专业11个：数学与应用数学、统计学、应用化学、化学工程与工艺、应用物理学、光信息科学与技术、工程力学、飞行器制造工程、地质学、地球物理学、地球信息科学与技术。有数学、物理学、化学、力学、海洋科学、地球物理学一级学科博士点和博士后流动站各1个，材料物理与化学二级学科博士点1个，光学工程、化学工程与技术、地质资源与地质工程、航空宇航科学与技术等一级学科硕士点各1个，教育技术学二级学科硕士点1个。

理学部拥有海洋地质和工程力学2个国家重点学科；基础数学和凝聚态物理2个国家重点（培育）学科；固体力学和地质工程2个上海市重点学科；有国家工科物理基础课程教学基地和国家工科数学基础课程教学基地2个国家级教学基地。有国家重点实验室：海洋地质国家重点实验室。有国家级实验教学示范中心：力学实验中心。有省部级重点实验室：先进微结构材料教育部重点实验室（国防类）。

理学部各院系正围绕国家重大战略需求和科学前沿问题，积极探索与国际接轨的知识创新模式，营造一流的学术环境和氛围，努力培育和发展具有国际竞争力和同济自身特色的理科。