理学院源自于数理基础教学部，2009年更名为理学院，是以教学为主的二级学院，主要面向工科、管科、文科等学科专业进行高等数学、工程数学、大学物理和大学物理实验等数理公共基础课程教学。理学院的总体办学定位是立足于数理公共基础课程教学，兼顾学科专业建设和发展。自2008年“数学与应用数学”专业以及2011年“光电信息科学与工程”专业开始招生以来，理学院的专业建设也取得了长足的进步。学院下设应用数学系、应用物理系、高等数学教研室、物理教研室、物理实验中心和学院办公室。现有教职工91人，其中专任教师76人，包括数学教师43人，物理教师33人；其中教授8人，副教授25人；具有博士学位的教师53人，占专任教师比例69.7%。杨帆计划2人。硕士生导师18人，研究生在校人数20人。目前已获批两个硕士点：材料科学与工程(光电材料制备与应用)控制科学与工程(智能检测与传感技术)。
学院开设 “数学与应用数学”和“光电信息科学与工程”两个本科专业。
“数学与应用数学”本科专业是为适应社会人才培养的需要和学校的发展，于2007年被批准设置的理科数学类专业，并于2008年开始招生。通过近几年的专业建设，逐步完善了“数学与应用数学”四年制的本科教学计划，具备了新办专业的师资队伍以及相关教学设施，专业定位、培养目标基本明晰。至2017年，本专业已有五届毕业生，目前在校生507人。专业设置金融数学和计算科学与统计两个方向。在专业建设的基础上，凝炼了应用数学的金融数学和微分方程两个应用型学科方向，此学科方向上的科研成果，包括国家自然科学基金、论文和校企合作课题等，体现了学科专业融合以及学科对专业的反哺作用，对专业设置的金融方向有良好的支撑，因此将是应用数学学科发展的主要方向。
“光电信息科学与工程”专业立足上海、面向长三角，以培养掌握半导体照明技术和光电检测技术的应用型光电人才为专业特色。重基础，实应用，着力培养掌握光电信息科学与工程专业应具备的基础理论知识、基本的实验方法和技能，同时具有与半导体照明技术和光电检测技术相关的基本知识及实际应用能力，能在半导体照明产业、光电检测技术等相关领域从事技术研发、产品设计、制造与应用的复合型应用技术人才。在专业建设的基础上，凝炼了光学工程学科的光电器件和光电检测两个方向，在校级重点学科和协同创新平台的支持下，与多家企业进行了合作，有多款产品已经实现产业化，目前已经与多家行业企业签订的合作协议，成立了研发中心，并对专业建设有良好的支撑作用。
实验室面积约3000平方米，设备资产超过1000万。长期合作的产学研基地10余家，校企联合实验室8个。并与全球多所大学建立合作关系，开展访学项目。学院下设三个协同创新平台：LED器件协同创新平台、光电传感检测系统协同创新平台、金融数学协同创新平台。
五年来，共获得20项国家自然科学基金项目，8项省部级项目，7项联盟计划项目，13项横向科研项目等。纵、横向项目合计到款1200多万元。教师发表论文总数326篇，其中SCI/EI论文86篇；出版专著12本，申请专利13项。