为响应国家创新驱动发展战略，向建设成为世界一流大学的目标迈进，2017年8月8日，中国科学技术大学召开了大数据学院和大数据研究院建设专项工作会议决定建设大数据学院和大数据研究院。2018年3月，大数据学院正式成立，陈恩红教授担任大数据学院执行院长。
大数据学院具有自主设置交叉学科“数据科学”专业，主要依托于5个一级学科，即数学、计算机科学与技术、统计学、信息与通信工程、生物学。学院涵盖本科生培养和研究生培养，本科生培养依托中国科大在数理基础方面的学科优势，探索数据科学相关专业方向的2+X创新人才培养模式。在2+X（本研贯通）培养模式中，前两年进行数理及计算机等基础课教育，经选拔后第三年进入数据科学与大数据技术专业，逐步形成大数据方向的学士、硕士和博士培养体系。研究生培养包括学硕和专硕两种，其中学硕培养数据科学基础人才，专硕培养大数据技术专业人才（全日制和非全日制），提升大数据应用相关行业人员的专业技能和素养。博士研究生培养面向国家需求的高端领军人才。
大数据学院现有专职和兼聘交叉学科教学科研队伍60余人，包括国家杰青、国家优青、“大师讲席”教授等，还有来自知名企业的兼聘教授、博士生导师，以及中国科大海外校友、“大师讲席”教授。大数据学院拥有大数据分析与应用安徽省重点实验室、国家数学与交叉科学中心（合肥）大数据科学实验室、智慧医疗大数据研究中心、中国科学技术大学智慧城市研究院（芜湖）、首旅生活方式智慧服务实验室等学科点支撑实验室。
大数据学院将以数学、统计学、计算机科学、信息科学为基础，与生命科学、医疗健康、经济金融、社会管理、公共安全等众多学科领域进行深度交叉，开展科学研究和人才培养，有效推动大数据学科建设与发展。