一、学院历史沿革
理学院的前身是西安石油学院基础课部，组建于1964年。主要承担全校基础课的教学任务，并先后开设过物理师资、化学师资、英语师资、外贸英语等专业。随着学校学科的建设和发展，人文社会科学、化学化工、体育、外语等机构和专业先后分出独立成为系部，基础课部成为只负责全校公共课和基础课中的数学和物理类课程讲授的系部。
2000年1月，改部设系，成立信息科学系。
2003年3月，根据学校建设大学的需要，组建了理学院。
二、学科、专业及实验室发展历程
2000年，开始招收信息与计算科学、网络与多媒体技术专业学生。
2001年9月开设电子信息科学与技术专业。
2002年9月增设应用物理学专业，同年，物理电子学硕士学位授权点获批。
2005年9月，开设数学与应用数学、光信息科学与技术专业。
2006年8月，大学物理实验教学示范中心获批陕西省实验教学示范中心。
2006年9月，陕西省光电传感测井重点实验室获批。
2007年1月，教育部光电油气测井与检测重点实验室获批。
2007年11月，cnpc测井重点实验室——油藏光纤动态监测研究室获批。
2008年12月，陕西省油气资源光纤探测工程技术研究中心（13115工程技术中心）获批。
2008年，西安石油大学光纤光栅传感技术研究课题组获全国“五一”劳动奖状。
2011年，光学工程一级学科硕士学位授权点获批。
2012年，教育部进行专业调整，将光信息科学与技术专业调整为光电信息科学与工程专业，授理学学位。
2015年7月，陕西省油气井测控技术重点实验室获批。
2015年12月，光信息科学与技术专业教学团队获批陕西省教学团队。
2019年12月，光电信息科学与工程实验教学示范中心获批陕西省实验教学示范中心，光电信息科学与技术专业确定为陕西省一流专业建设专业。
2020年12月，信息与计算科学专业确定为陕西省一流专业建设专业。
2022年9月，开设数据计算及应用专业。
2024年，数学一级学科硕士学位授权点获批。
