南京大学物理学科创立于1915年的南京高等师范学校（物理学系建立于1920年），是我国高等院校中创立最早的物理学科之一。百年来，追求卓越，名家辈出，为我国物理学发展作出了重要贡献，成为我国最有影响的物理学科之一。在南京大学学习和工作过的老一辈物理学家有吴有训、严济慈、赵忠尧、施汝为、陆学善、余瑞璜、吴健雄、朱光亚、程开甲、杨澄中、魏荣爵、汤定元、冯康等数十位中科院和工程院院士，并涌现出蒋树声、郭金龙、李国鼎等政治家和社会活动家。

2009年12月30日，南京大学根据学科划分在原有的物理学系、电子科学与工程系和材料科学与工程系的基础上，新组建成立了物理学院、电子科学与工程学院、现代工程与应用科学学院。

物理学院现有教职工215人，学院现有教授92人、副教授50人。其中包括中国科学院院士9人，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授17人，国家杰出青年基金获得者21人，国家基金委创新团队2个，教育部创新团队3个，“国家重点基础研究发展计划（973计划）”项目首席科学家9人。

物理学院现有“物理学”国家一级重点学科，覆盖理论物理、凝聚态物理、声学、光学、原子分子物理、粒子物理核物理、生物物理与软物质、原子与分子团簇物理、应用电子学与技术物理等，其中“理论物理学”、“凝聚态物理”、“声学”为国家二级重点学科。拥有固体微结构物理国家重点实验室、近代声学教育部重点实验室、江苏省高技术研究重点实验室（纳米技术）、以及十余个跨学科研究所与研究中心，跨学科的南京微结构国家实验室正在筹建中。物理学院是国家物理学基础学科人才培养基地，大学物理教学实验中心是国家物理学基础学科人才培养基地和国家物理实验教学示范中心。物理学院的“物理学”博士后流动站是全国优秀博士后流动站。