理學院成立于2019年12月，由原應(yīng)用化學學院和數(shù)理系整合創(chuàng)建。

理學院現(xiàn)設(shè)化學、應(yīng)用物理學2個專業(yè)教研室；無機化學、有機化學、物理化學、分析化學、高等數(shù)學第一教研室、高等數(shù)學第二教研室、工程數(shù)學、普通物理8個基礎(chǔ)教研室。設(shè)有化學和應(yīng)用物理學 2個本科專業(yè)，其中化學專業(yè)為遼寧省一流本科專業(yè)建設(shè)點。擁有化學一級學科碩士學位授權(quán)點、材料與化工二級學科碩士點?；瘜W學科ESI排名全球前1%，是沈陽化工大學唯一進入ESI排名全球前1%的學科。

學院承擔全?！陡叩葦?shù)學》《線性代數(shù)》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《大學物理》等基礎(chǔ)理論課程，以及化學化工類《無機化學》《分析化學》《有機化學》《物理化學》等專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學工作。同時，面向化學、應(yīng)用化學、應(yīng)用物理學專業(yè)開設(shè)全部或部分專業(yè)課程，年均授課班級500余班次，授課組態(tài)150余個，指導本科畢業(yè)論文110余人。學院基礎(chǔ)實驗中心承擔全校理工46個專業(yè)130余個班的大學物理、無機化學、有機化學、物理化學、分析化學以及儀器分析實驗、化學專業(yè)實驗等 7 門專業(yè)實驗課程，共計 87 個實驗項目，實驗課程年均421,256人時數(shù)。

學院有遼寧省稀土化學及應(yīng)用重點實驗室、遼寧省無機分子基重點實驗室及遼寧省基礎(chǔ)化學實驗教學示范中心等科研教學平臺。學院實驗設(shè)施優(yōu)良，現(xiàn)有實驗室面積1萬多平米，有500兆核磁、掃描電鏡等大型儀器設(shè)備，能夠很好的保證學科各項科研工作的需要。學院師資力量雄厚，現(xiàn)有教職工120余人，其中教授16人、副教授39人、講師53人，90%以上教師具有博士、碩士學位。擁有遼寧省優(yōu)秀專家1人、遼寧省教學名師4人、遼寧省優(yōu)秀教師2人、遼寧省“興遼英才百千萬工程”領(lǐng)軍人才1人、遼寧省“興遼英才計劃”青年拔尖人才2人、遼寧省“百千萬工程”百人層次2人、千人層次3人、遼寧省優(yōu)秀青年骨干教師2人。近年來，獲國家教學成果二等獎1項；遼寧省教學成果獎等一等獎2項；遼寧省優(yōu)秀教師團隊1個；承擔多項國家自然科學基金項目，國家973、863項目以及省、市和企業(yè)等科研攻關(guān)項目。

學院積極開展對外交流，先后與日本富山大學、美國加州大學伯克利分校建立了學生聯(lián)合培養(yǎng)制度；與波蘭、韓國、馬來西亞等多所大學長期保持科技合作、學術(shù)交流和研究生交流。還聘請包括國家自然科學一等獎獲得者、國際著名化學家趙東元院士；國際著名化學家、日本科學院椿范立院士等一批國內(nèi)外著名科學家為兼職(名譽)教授。