理学院2024年发表期刊论文1497篇，其中SCI论文1337篇，在Nature、Science上发表文章12篇。近年来，学院借助南科大国际化平台和独立PI制优势，在成果突破、平台建设、应用技术研究等方面取得了一批重要成果。拥有深圳国家应用数学中心、广东省可持续仿生材料与绿色能源重点实验室、广东省先进热电材料与器件物理重点实验室等多个国家级、省部级、市级科研平台/重点实验室。广东省催化化学基础学科研究中心入选广东省首批基础学科研究中心。先后获国家最高科学技术奖1项，未来科学大奖-物质科学奖1项，国家自然科学二等奖2项，教育部自然科学二等奖1项，广东省自然科学奖一等奖3项，深圳市自然科学奖一等奖4项。先后有3项科研成果入选“中国科学十大进展”，1项成果入选“国际物理学十大进展”。