理学院是学校依据第五次党代会提出建设多科性大学目标的需要，将原物理与热能工程系、计算机学院中的信息与计算科学专业和数学教研室调整合并，于2003年2月组建而成。主要任务是发展理学学科，承担全校本专科生、研究生的数学与物理两大基础课程的教学工作。理学院自组建以来，始终坚持“基础教学与专业发展相结合，教育与研究相结合”的原则，牢固树立质量意识，充分发挥自己的教学优势，积极探索理学学科建设模式，着力加强学科建设、师资队伍建设和教学质量工程建设，注重理工融合，深化教学改革，取得了可喜的成绩。
理学院现有教职工90人，专职教师74人，其中正教授10人，副教授30人；博士16人，另有在读博士16人，硕士及以上教师比例大于78%。理学院现有湖北名师1人，省级优秀教师3人，校级名师3人,楚天学子1人，工大学子2人。在校本科生1000人，博士、硕士研究生10多人。在学校七届青年教师教学基本功比赛中理学院共有4名教师获得全校第一名。
学院拥有光信息科学与技术、信息与计算科学2个理学本科专业和1个热能与动力工程工学本科专业，有光学工程、动力工程与工程热物理两个一级硕士点，设置了光信息科学与技术、信息与计算科学、热能与动力工程等3个专业教研室，大学物理、数学一、数学二等3个基础课教研室和1个大学物理实验中心，成立了光学信息技术实验室、工程热物理研究室、光电子系统技术研究所等研究机构。
学院十分重视本科学生培养质量。课程建设成绩斐然。学院拥有省级精品课程5门，校级精品课程5门、校级重点建设课程5门。在课堂教学和实验教学中积极开展多媒体教学、开放教学、双语教学和案例式教学，如：省级精品课程《大学物理》经过多年努力，建成了《大学物理》教学资源库，使优质的教学资源得以共享；《大学物理实验》采用了开放式教学，使学生的学习更加自主方便，大学物理实验室被批准为省级物理实验示范中心；在《大学物理实验》、《波动光学》、《线性代数》等课程的教学中采用了双语教学的实践；在《程序设计基础》、《面向对象程序设计》的教学中，采用了案例式的教学。为了提高学生的综合素质以及实用技术的应用能力，本院教师为学生举办各类讲座和培训班，指导学生参加数模竞赛与课外科技活动，共获“全国大学生数模竞赛”全国一等奖1项，全国二等奖3项，湖北赛区一等奖，二等奖，三等奖共二十多项，获“全国大学生数学竞赛”湖北赛区一等奖5项，二等奖3，居省属高校领先水平。
学院重视科学研究。先后主持或参与包括教育部资助计划项目、国家自然科学基金项目在内的科研课题30余项，发表学术论文300余篇，150余篇被SCI、EI收录；《工科线性代数课程教学内容，现代化教学方法综合改革研究》获省级教学研究成果一等奖1项，《应用图形计算器辅助数学教学的研究》和《面向21世纪工科物理教学内容和方法的改革探讨》获省级教学研究成果二等奖；《将数学建模思想和方法融入概率统计课程教学中的研究》获省级教学研究成果三等奖，主编出版《大学物理学》、《大学物理实验教程》、《科学技术发展概论》、《高等数学》 、《高等数学及其应用》、 《微积分》、《线性代数及其应用》、《概率论与数理统计及其应用》等教材十多部，多数教材为科学出版社的“十一五规划教材；获实用新型专利4项；自制教学仪器330台套。
以学风建设为中心，充分发挥思想政治教育的育人功能，鼓励学生参加各种文体、科研活动，成效明显。在省八运会、省大学生运动会上取得1项个人第一、2项个人第三；2010届毕业生考研率为18%，一次性就业率为83%，就业率为93%。