南京大学数理大类在本科阶段分流为数学科学学院和物理科学学院。

数学科学学院设有数学分析、高等代数、解析几何、微分几何、复变函数与实变函数、泛函分析、数学物理方程、计算数学等七个专业方向。物理科学学院设有物理学（光电物理与器件方向）、物理学（凝聚态方向）、物理学（高能物理与天体物理方向）三个专业方向。