ННІ фізики, математики та комп’ютерно-інформаційних систем своїми коренями сягає у 1921 рік - у рік заснування університету. Саме в цей час був відкритий фізико-математичний факультет, на якому були дві кафедри - фізики та математики. У ті ж роки почали створюватися лабораторії механіки, молекулярної фізики, електрики, електротехніки, радіотехніки, методики викладання фізики. У передвоєнні роки ці лабораторії набули досить пристойного для свого часу вигляду. Останнім передвоєнним (1939 - 1941 роки) завідувачем кафедри фізики був Н.Ф. Бесараб. Із початком Великої Вітчизняної війни, при наближенні фронту до Черкас, факультет, як і весь інститут, припинив свою діяльність. Після звільнення Черкас факультет у 1944 році відновив свою роботу, розпочалося і відновлення його матеріальної бази. Значних зусиль у цій справі доклали завідувач кафедри фізики (1944 - 1949 роки) Н.Б. Бесараб, декан фізико-математичного факультету (1949 - 1952) Б.Я. Фікслер та особливо перший повоєнний директор інституту (1943 - 1945), а з часом декан фізико-математичного факультету (1954 - 1973 роки), фізик за фахом, доцент М.О. Довгялло.

З 1949 року, упродовж 38 наступних років, завідував кафедрою фізики видатний вчений, професор М.Є. Фонкич. Під його керівництвом практично заново була створена матеріальна база для навчальної і наукової роботи, плідно працювала аспірантура. Значна кількість викладачів факультету є його учнями і вихованцями. Наукова школа професора М.Є. Фонкича, яка займалась дослідженням еволюції структури і оптичних властивостей галогенідів срібла, відома далеко за межами України. Із 1987 до 1994 року кафедру фізики очолювала доцент О.Ф. Іваненко, відомий на Україні фахівець з методики викладання фізики. Суттєвий внесок у розбудову факультету зробив доцент М.М. Горбач, який десять років (1973 - 1983) очолював факультет, а потім був проректором інституту. З 1983 року до 2005 року очолював фізико-математичний факультет доцент, заслужений працівник освіти України О.І. Богатирьов. З 1985 року до 2005 року заступником декана працював М. В. Сіденко, випускник нашого факультету, знаний фахівець по розв’язуванню фізичних задач.

У 1994 році на основі кафедри фізики була створена кафедра теоретичної фізики та методики викладання фізики. Своїм авторитетом кафедра теоретичної фізики значною мірою зобов’язана визначному вченому, авторові багатьох підручників з теоретичної фізики, професору Г.О. Бугаєнку, котрий 45 років працював на кафедрі.

Із 1994 до 2001 року кафедрою керував заслужений діяч науки і техніки, доктор фізико-математичних наук, професор А.М. Гусак. Під керівництвом проф. А.М. Гусака кафедра теоретичної фізики стала одним із провідних наукових центрів на Україні в галузі дифузії та комп’ютерного моделювання дифузійних процесів, продовжує активну наукову діяльність.

Результати досліджень школи професора А. М. Гусака є міжнародно визнаними і неодноразово одержували схвальні відгуки на конференціях у Росії, Франції, США, Німеччині, Голландії, Угорщині, Польщі.

З 2001 до 2010 року кафедрою теоретичної фізики завідував кандидат фіз.-мат наук С.В. Корнієнко. У 2010 році на базі кафедр теоретичної та загальної фізики було створено кафедру фізики, завідувачем якої є професор Гусак А.М.

У 2003 році на факультеті створено кафедру автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій, яку очолив кандидат педагогічних наук В.Г. Гриценко. Кафедрою реалізовано відкриття нового перспективного напряму освітньої діяльності "Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології" та ліцензовано спеціальність: "Комп'ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва".

В інституті працює Наукова школа професора Н. А. Тарасенкової, яка склалась наприкінці 90-х років і відома науковій громадськості України, Росії, Білорусі, Прибалтики, Болгарії. На базі наукової школи започатковано проведення Всеукраїнської, а згодом Міжнародної, науково-методичної конференції «Проблеми математичної освіти». Під керівництвом Тарасенкової Н. А. захищено 9 кандидатських дисертацій зі спеціальності 13.00.02 – теорія і методика навчання (математика). Школа здійснює дослідження актуальних проблем математичної освіти. За результатами досліджень опубліковано ряд наукових праць у вітчизняних та зарубіжних наукових виданнях. Серед них 2 монографії, понад 40 навчальних посібників для загальноосвітньої та вищої школи, понад 10 шкільних підручників з геометрії, деякі з них перекладені російською, угорською, молдовською, кримськотатарською та іншими мовами.

Інститут продовжує свій поступальний розвиток, розширюється і змінюється його матеріальна база, він поповнюється молодими талановитими вченими, здібною студентською молоддю. Працівниками інститут проводяться наукові дослідження з пріоритетних напрямків науки і техніки, в яких поряд із визнаними вченими беруть участь і студенти. Успішно йде підготовка кандидатів наук під керівництвом проф. А.М. Гусака. Інститут підтримує співробітництво з навчальними закладами, науковими установами та промисловими підприємствами як України, так і закордону, зокрема Росії, США, Німеччини, Франції, Голландії, Польщі. Випускники інститут вступають до аспірантур науково-дослідних інститутів Академії наук України, США, Німеччини, Угорщини. Згідно статистики 95% випускників інститут успішно працевлаштовуються в державних та приватних підприємствах, навчальних закладах.