数理系成立于2002年7月，历经二十余年的建设与发展，数理系始终秉承学校“严谨治学、勇于创新、精心育人、志在四方”的优良校风，现已发展成为石家庄铁道大学理工交融、基础扎实、特色鲜明的教学研究型院系。目前，数理系设有6个教研室、1个物理实验中心和1个数学实验室。现有数学、物理学2个硕士学位授权一级学科，研究领域涵盖动力系统及其工程应用、可靠性数学与数据挖掘、孤子理论及其工程应用、量子信息与密码学、组合数学与编码理论、理论物理、凝聚态物理、计算物理等多个方向。现有数学与应用数学、应用物理学2个本科专业，其中数学与应用数学专业为河北省一流本科专业建设点，物理实验中心是首批河北省实验教学示范中心。

数理系现有教职工81人，其中具有高级职称40人，具有博士学位的教师66人，博士生导师4人，硕士生导师39人。教师队伍中有河北省教学名师、河北省师德先进个人、河北省杰出青年基金项目获得者、河北省优秀青年基金项目获得者、河北省高校百名优秀创新人才、河北省“三三三人才工程”人选、河北省高校青年拔尖人才等20余人次，学校“优秀青年科技人才”10余人次、校教学标兵8人。

数理系始终坚持理工融合、教研相长。建有国家级一流课程1门、河北省一流课程2门、省级精品课程4门，荣获河北省教学成果二等奖和三等奖各1项，荣获全国青教赛、教创赛二等奖3项。主持国家自然科学基金23项，主研国家自然科学基金高铁联合基金重点项目。主持河北省杰青和优青等省部级科研项目30余项。在国内外高水平学术期刊发表论文400余篇，其中被SCI收录300余篇，12篇论文入选ESI高被引论文。