Matemaatikateaduskonna ajalugu iseseisva teaduskonnana algab Tartu Ülikoolis 1967.aastast. 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-loodusteaduskonna (1944-1961) ja füüsika-matemaatikateaduskonna (1961-1967) koosseisu omaette osakonnana. Alates 2000/2001 õppeaasta kevadsemestrist kannab teaduskond nimetust matemaatika-informaatika-teaduskond.

Teaduskonna dekaanideks läbi aegade on olnud:

• dots Endel Jürimäe (1967-1974)
• prof Ülo Lumiste (1974-1980)
• dots Mati Kilp (1980-1989)
• dots Ivar-Igor Saarniit (1989-1994)
• prof Toivo Leiger (1994-2003)
• prof Mati Kilp (2003-2012)
• prof Tõnu Kollo (alates 2012)

Teaduskonna koosseisu kuulub neli instituuti:

Arvutiteaduse instituut
Matemaatilise statistika instituut
Puhta matemaatika instituut
Rakendusmatemaatika instituut

Alates 01.09.2007 kuulub teaduskonna koosseisu kolm instituuti:

Arvutiteaduse instituut
Matemaatilise statistika instituut
Matemaatika instituut