学院成立于2005年4月，是由原理工学院的化学系、物理系和师范学院的数学系、地理系组建而成。现设有化学、应用化学、物理学、数学与应用数学、统计学、地理科学和地理信息系统等7个本科专业；有有机化学、物理化学、分析化学、无机化学、高分子物理化学一级学科硕士学位授权点和基础数学、理论物理、光学、人文地理二级学科硕士学位授权点，有有机化学二级学科博士学位授权点。
现有教职工109名，专任教师92名，教授27名、副教授35名，博士生导师7名、南开大学和哈尔滨工业大学兼职博士生导师1名、硕士生导师42名；有外聘长江学者1名、全国先进工作者1名、全国优秀教师1名、教育部新世纪人才1名、吉林省首席教授1名、省管优秀专家1名、省中青年骨干教师1名、吉林省有突出贡献的中青年专业技术人才3名、吉林省级拔尖创新人才3名、校长白山学者3名；在籍本科生1574名、硕士研究生249名、博士研究生19名。
设有天然有机化合物研究所、东北亚城市与环境生态研究所和光信息科学与技术研究所。
研究机构有长白山生物功能因子省部共建教育部重点实验室、延边大学精细化工研究所、光信息科学与技术研究所、东北亚城市与环境生态研究所、天然有机化合物研究所和图们江流域湿地保护与恢复研究所。