亚洲必赢国际437始建于1945年，众多知名学者曾在此任教。解放后几经调整，于1985年恢复应用数学系，2006年定名为数学系，2016年成立亚洲必赢国际437。 近年来学院在学科和师资队伍建设、人才培养、科研与学术交流、教学研究与教材改革等方面都取得巨大进步，教学和科研方面的综合实力持续增强，在国内外教育界和学术界有很大的影响力。在2017年底教育部公布的全国第四轮学科评估中，同济大学数学学科获评A类学科（优秀学科）。

学院科研实力突出,承担了国家自然科学基金重点项目和面上项目、科技部973计划、各部委的基金项目近90项；学院教师曾先后获得第七届“华罗庚数学奖”、第四届“CSIAM苏步青应用数学奖”、首届“上海市教学名师奖”、“宝钢特等奖”、世界华人数学家大会优秀论文奖等奖项；在国际核心期刊上发表的论文每年超过100篇，并在国际顶级数学期刊例如Invent. Math.等上发表多篇有影响力的论文。

2019年，成立“智能计算与应用”同济大学数学中心。2021年获批上海市智能计算前沿科学研究基地。近年来学院以代数与数论、几何与拓扑、科学计算为特色，通过广泛的学科交叉和学科融合，形成具有开视野、高水平研究的骨干学者团队。