南开大学物理科学学院前身物理系创建于1919年,是南开大学理科建立最早的系之一。著名物理学家吴大猷教授曾在该系执教，诺贝尔奖金获得者杨振宁、李政道教授是该系的名誉教授。从这里已培养出五名中科院院士或工程院院士。建校初期，南开大学设立了物理学课程，先后由孙继丁先生和徐允中先生讲授。1922年正式成立物理系，第一任系主任为饶毓泰先生(任职年限：1922－1930)。1930年至1937年由顾静徽教授任系主任(任职年限：1930－1937)。抗战爆发后学校南迁到昆明，南开大学与北京大学、清华大学组成西南联合大学。1945年返津复校后，由潘孝硕教授任系主任(任职年限：1945－1949)。解放初期，1949年至1952年由刘晋年教授兼任物理系主任(任职年限：1949－1952)。1952年院系调整，原北洋大学物理系与我系合并由江安才教授任系主任(任职年限：1952－1966)。何国柱教授(任职年限：1978－1984)、母国光教授(任职年限：1984)、张光寅教授(任职年限：1987－1991)、潘士宏教授(任职年限：1984－1987、1991－1997)都曾先后担任过物理系系主任。
一九八四年根据学科建设和发展的需要，经校行政会议研究决定由原我系半导体物理、无线电物理和电真空物理三个教研室组建成电子科学系及由原我系光学物理教研室的一部分组建成现代光学研究室。现为现代光学研究所。一九九八年物理系改建成物理科学学院，由理论物理教授、博士生导师胡北来先生任第一任院长（任职年限：1998-2001）。现任院长为年轻的“长江学者”特聘教授许京军博士。
物理学院现设有物理学系、光电信息科学系、生物物理科学与技术系以及基础物理与实验教学部。1999年经教育部批准，实验教学部改建为基础物理实验教学中心。学院还设有光子学研究中心、机电与冶炼工程中心、光电材料研发中心、介观物理与纳米科技中心、光子技术中心以及现代物理研究所、理论物理研究室、碰撞物理研究室。物理学院现拥有两个天津市重点学科，是经国务院批准的具有博士学位授予权的一级学科单位。1994年被批准为国家物理学人才培养与科学研究基地，该基地在2002年再次顺利通过国家评审。
物理科学学院拥有一支事业心强、科学素质高、埋头苦干和富有创造力的师资队伍，现教授、副教授各30余名(其中博士生导师 22名人)，工程技术人员 26名。学院现有本科生566名、硕士生157名、博士生41名、博士后5名。学院有先进的实验设备。有为教学与科研服务的网络中心、科技资料中心及两个计算机房。院资料室藏有各种中、外文期刊600余种，及丰富的书籍。每个计算机房配有五十台微机终端与校园网相连，并可通过校园网与中国教育科研网(cernet)及国际互连网(internet)相连。教育部华北地区物理类外国教材中心设在我校。为培养高水平的科技人才和从事科学研究提供了优越的环境。
物理学院现设有物理学专业、光信息科学与技术专业、应用物理学（生物医学物理）专业和材料物理专业。在学生培养方面，既重视培养从事科学前沿探索的基础研究的科学家，又重视培养高水平的理科应用人才，从事应用开发研究。我们的办学指导思想特色是：教学与科研，理论和应用并重；既重视基础理论知识的教育，又重视学生实际能力的培养，既重视高等科技人才的培养，又着眼于国家现代化经济建设的需要，为国家建设输送生力军。各专业设有外语、数学、力学、热学、电磁学、光学、原子物理、基础物理实验和近代物理实验等共同基础课。近年来还特别加强了计算机和应用共同基础课。学院设立程京理论物理奖、沈寿春实验物理奖和学院基地学生奖学金，以及海外校友捐资设立的奖优助困“七七之光”奖学金、“南开大学李书华奖学金”和“南开物理80奖学金”等。