Matemaatikateaduskond loodi Tartu Ülikoolis 1967. aastal. Kuni selle ajani teostati teadus- ja õppetööd mitme erineva teaduskonna koosseisus. Ülikooli taasavamisel 1802. aastal kuuluti ühe õppetoolina filosoofiateaduskonda, aja jooksul loodi juurde uusi professuure ja kasvas õppetoolide arv. 1850. aastal eralduti filosoofiateaduskonnast füüsika-matemaatikateaduskonnana, mis eestikeelse ülikooli avamisel nimetati ümber matemaatika-loodusteaduskonnaks. Sõjajärgsel perioodil kuuluti matemaatika-loodusteaduskonda (1944-1961) ja füüsika-matemaatikateaduskonda (1961-1967) omaette osakonnana. Alates 2001. aastast kandis teaduskond nime matemaatika-informaatikateaduskond.
2016. aastal ühendati instituudid üheks matemaatika ja statistika instituudiks, mis kuulub loodus- ja täppisteaduste valdkonda. 2020. aasta alguses kolis matemaatika ja statistika instituut TÜ Delta keskusesse.