理学院前身是1934年国立西北农林专科学校成立时的数学、化学、物理教研组。历经七十多年的教学改革和发展，先后组建成立了基础课部、基础科学系和生命科学学院。为进一步适应社会经济发展和学科建设的需要，成立了理学院。

理学院主要承担基础研究、应用基础研究和基础教学。现有教职员工176人，其中专任教师137人。教授（研究员）20人，副教授31人，博士生导师10人，硕士生导师28人，高级实验师6人。获教育部“新世纪优秀人才支持计划”4人，“陕西省教学名师”1人。

学院设有应用数学、应用化学和应用物理3个系。建有数学模型与数据分析、天然药物化学、污染控制等3个研究中心，以及物理气象、化学2个实验教学中心和52个各类教学科研实验室。有生物物理学和化学生物学2个博士学位授权点，生物物理学、化学生物学、应用化学和应用数学4个硕士学位授权点。有应用化学和信息与计算科学2个本科专业。在校学生729人，其中博士、硕士研究生137人，本科生592人。

学院承担本院各专业课程的教学和全校本科生、研究生的数学、化学、物理和气象等40余门基础课程的理论教学和实验教学任务。

目前，学院主持国家自然科学基金等省部级以上科研项目18项，校拔尖人才和青年学术骨干基金等项目近20项，项目总经费400余万元。