理学院的前身是湖州师范学院原数学系和物理系，2002年合并组建理学院,是目前湖州师院办学规模较大、办学水平较高的学院。学院现有教职工67人，专任教师57人。其中教授20人（含浙江省特聘教授即“钱江学者” 2名），副教授22，博士36人（含在读4人），海归博士后3人，浙江省跨世纪“151人才工程”7人，省突出贡献专家2人，省“钱江人才支持计划”资助人员1人，国家教学名师1人、省教学名师2人，省优秀教师3人，省教坛新秀1人，省高校中青年学科带头人5人，40岁以下教师硕士学位达100%，教师队伍正向博士化迈进。学院现有数学与应用数学、物理学、信息与计算科学、科学教育、应用物理学、光电子技术科学等6个本科专业，在校本科生近1200人。设有数学、信息、物理、应用物理四个系和一个省级物理实验教学示范中心。实验室总面积4680平米，总资产达900多万元。
学院有基础数学、理论物理两个省重点学科，有数学、物理学校级“2+3”重点学科，有数学与应用数学国家特色专业、数学与应用数学省重点专业、物理学省重点建设专业，有“复分析”省高校创新团队和3个校级创新团队，有国家精品课1门、省级精品课6门、校精品课程13门，有省级重点建设教材1部。近五年，学院教师先后主持国家级科研项目19项，主持省部级科研项目26项，市厅级科研项目31项，各类横向项目19项，获省部级教学科研成果奖3项（其中获得省科技进步一等奖1项），厅局级科技成果奖励36项，在各类刊物上发表学术论文400余篇，被SCI、EI收录或在一级期刊上发表论文200余篇,教师获专利15项。学院聚集了一批省内外有影响的学术带头人和学术骨干，具备了较强的科研实力和培养博士、硕士研究生的能力。
学院重视学术交流，学术氛围浓郁。近五年，主办承办各类省级以上学术会议20余次，有“近滴线核结构与衰变性质研讨会“、“全国教育数学学会第二届一次理事会暨2009年学术年会”、“华东六省暨浙江高校高等数学教学研究会”、“全国低能核物理研究热点研讨会”、“全国复分析会议”、“全国应用数学和力学前沿问题学术研讨会”、“第十二届全国李代数会议”、“第十四届全国核结构大会”等重要学术会议，到学院访问、讲学的国内外院士和著名学者达100人以上。
近五年，人才培养质量稳步提升。学生获得省级科研项目14项、校级科研项目72项、校级实验开放项目58项、学生专利6项。学科竞赛中，获国家一等奖1项、国家二等奖1项、国家三等奖1项、省一等奖13项、省二等奖31项。学生论文发表70余篇，核心刊物发表10篇，学生省论文抽查处于省内同类院校前列。学生考取研究生87人，学生就业率高于全省同类专业平均水平，毕业率达95%以上，学位授予率达92%以上。
十二五期间，学院将继续坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，坚持社会主义办学方向，全面贯彻党的教育方针，牢固树立科学发展观，围绕建设“湖州大学”，以学科建设为龙头，以教学为中心，加强师资队伍建设，提高人才培养质量，努力提高服务地方社会经济发展的能力。扎实做好本科教育，探索研究生教育，积极开展科学研究和社会服务，夯实基础、调整结构、优化布局、提升内涵，努力把理学院建设成为省内有特色、国内有影响的二级学院。