学院坚持 科学问题导向,应用问题驱动 的科研发展思路,将国际数学学科前沿与国防重大应用相结合,形成了分析与几何、科学工程计算、随机动力系统、图论与博弈论等优势学科方向,为建设世界一流学科奠定了良好的基础。近五年,承担国家杰出青年科学基金项目、国家重点研发计划课题和国家自然科学基金国际合作重点项目5项,国家和省部级科研项目100余项;科研经费总数达7000余万元。先后获国防科学技术进步奖1项,教育部自然科学奖二等奖1项,陕西省科学技术奖5项,其他省部级奖项6项。在J. Math. Pure. Appl., J. Eur. Math. Soc., J. Combin. Theory Ser. B, J. Comput. Phys., SIAM系列等数学和应用数学国际著名期刊发表学术论文600余篇。
学院构筑人才培养、科研合作、学术交流、成果展现综合服务平台。1954年创办《高等数学研究》期刊,2010年联合创办《Int. J. Numer. Anal. Model. Series B》期刊,举办中国计算数学年会等国内国际重要学术会议百余场,与英国格拉斯哥大学、荷兰特温特大学、法国贡比涅技术大学等10余所高校签订联合培养和双边合作协议。