同济大学理学部下设学院:海洋与地球科学学院、航空航天与力学学院、数学科学学院、物理科学与工程学院、化学科学与工程学院。
理学部设有本科专业:数学与应用数学、统计学、应用化学、化学工程与工艺、应用物理学、光电信息科学与工程、工程力学、飞行器制造工程、地质学、地球物理学、海洋资源开发技术。
理学部一级学科硕士点:数学、物理学、化学、光学工程、化学工程与技术、海洋科学、地球物理学、地质学、地质资源与地质工程、地质工程领域、力学、航空宇航科学与技术等,有应用统计、光学工程、化学工程专业学位硕士点,教育技术学二级学科硕士点。
理学部有数学、物理学、化学、力学、海洋科学、地球物理学一级学科博士点和博士后流动站。