数学系成立于2015年6月，现有基础数学、计算与应用数学、概率论与金融数学三个学科方向，包含代数、拓扑、组合数学、数论、代数几何、动力系统、偏微分方程、数学物理与微分几何、应用数学、计算数学、概率论、金融数学等12个主要研究领域。

数学系自成立以来，已初步建成一支国际化的一流师资队伍，现有教研序列教师43人，均具有海外学习或工作经历。其中有1位院士，1人为国际数学家大会一小时大会报告人，2人为45分钟报告人，2位国自然优青，7人有四大数学顶尖杂志论文，1人获古根海姆奖，30余人次担任国际期刊主编、副主编、编委。

数学系志在为国家培养出创新意识高、能力强、有理想的高水平数学人才，目前开设金融数学、数学与应用数学两个本科专业，并已具备数学一级学科硕士、博士学位授权点和博士后科研流动站。2019年，数学系获批广东省重点实验室一项；2020年，获批牵头建设深圳国家应用数学中心，这是首批十三个国家应用数学中心之一，也是深圳首个国家级数学中心。2022年2月，数学学科入选第二批“双一流”建设学科名单（全国共15个数学学科入选），数学系成为深圳本土第一所“双一流”学科建设单位。2024年3月，数学学科在泰晤士高等教育中国学科评级中获评A+。