理学院坐落于风景秀丽的曲江新区，起源于1949年的基础部，经过几十年沐风栉雨，于1995年撤部建院成立理学院。学院始终坚持“厚基础、重交叉、强应用”的发展理念，加强与学校优势学科的交叉融合，形成了具有鲜明特色的西安理工大学数学、物理、化学等理学基础学科群。

学院坚持以学科建设为龙头引领专业建设、平台建设、队伍建设等。现拥有1个一级博士学位授权点（数学）、1个二级博士学位授权点（物理电子学）、2个一级硕士学位授权点（物理、化学工程与技术），1个硕士专业学位授权点（材料与化工）。设有3个系（应用数学系、应用物理系、应用化学系）、2个重点实验室（陕西省超快光电技术与太赫兹科学重点实验室、西安市超快光电器技术重点实验室）、5个中心（陕西省数学与统计学实验教学示范中心、陕西省大学物理实验教学示范中心、陕西省化学实验教学示范中心、陕西省军民两用超快光电研究中心、西安理工大学应用数学中心）、3个基地（数学建模基地、化学化工与生物技术创新基地、超快光电技术研究中心陕西省国际科技合作基地）。开设6个本科专业（信息与计算科学、应用统计学、数据科学与大数据技术、应用物理学、应用化学、制药工程），其中“信息与计算科学”、“应用物理学” 、“应用化学”为国家级一流本科专业建设点。

学院拥有一支爱岗敬业、治学严谨、乐于奉献的师资队伍。现有教职工164人，其中博导、硕导70人，教授、副教授71人，具有博士学位124人。现有国家级青年人才1人，全国优秀教师1人，省级教学名师3人，省级师德标兵2人，省级优秀工作者1人，省杰青、领军人才等省部级人才称号20余人次，省科技创新团队1个，省青年创新团队3个。

学院积极推进“以本为本，四个回归”，坚持本科教学中心地位不动摇，稳步提升教育教学质量。“大学物理”为国家级一流课程，“线性代数” 、“电动力学” 、“理工创新工坊”为省级一流课程。“大学物理”、“工程化学”、“大学物理实验”、“高等数学”、“数学建模”为陕西省精品课程。“线性代数”、“电动力学”、“原子物理”为陕西省精品资源共享课程。“数学分析”、“概率论与数理统计”、“复变函数与积分变换”、“ 应用化学概论（双语）”为校级精品课程。建成省级教学团队4个，省级专业综合改革试点项目1个，省级人才培养创新实验区2个。学院获批国家教研项目5项，省级重点教研项目8项；获省级教学成果奖8项，发表教改论文100余篇，主编教材26部、参编教材18部。入选国家十二五规划教材1部，获陕西省优秀教材奖4项。获2022年“第二届全国高校教师教学创新大赛”一等奖1项，获陕西省高校教师教学创新大赛一等奖2项，二等奖1项，三等奖2项，优秀奖1项。

学院一贯重视科学研究，坚持“以问题为驱动，以成果为导向”，加强应用成果落地，产出国内一流的高水平科研成果。近五年来，共获批国家级科研项目41项，其中国家级重大重点项目4项；省部级科研项目70项，其中重大重点项目9项；厅局级科研项目45项。获得陕西省科学技术二等奖2项，陕西省青年科技奖1项，陕西省高等学校科学技术奖一等奖4项。获批陕西省重点实验室1个，建立了军民两用超快光电研究中心和应用数学中心。共发表高水平学术论文695篇，授权专利45项。

学院紧抓学风建设和学生就业两个关键环节，形成了“夯实基础、朋辈互助、研学领航”的良好学风。现有在校生1200余人，其中本科生800余人，博士、硕士研究生400余人。为提高学生应用理科知识解决实际问题的实践能力和创新能力，积极组织学生参加各项科技文化活动，在国家和省级大学生“挑战杯”竞赛、数学建模大赛、互联网+创新创业大赛、大学生英语竞赛、大学生数学竞赛、全国大学生化工设计竞赛中，累计获国家、省级奖1200余项，连续十年获数学建模优秀组织奖，奖数位于全省前列。近几年，学院实现高质量就业，就业率达到百分之九十以上，其中考研升学率基本保持在40%左右。