北大数院是教育部批准成立的研究单位，与数学科学学院紧密结合，形成院所结合的体制；数学科学学院还拥有“数学及其应用”教育部重点实验室等多个研究机构，大数据分析与应用技术国家工程实验室、教育部“高校数学研究与高等人才培养中心”、北京大学统计科学中心、北京大学网络空间安全研究院也挂靠在数学科学学院。

数学科学学院学科门类齐全，教学与科研并重，理论与应用并举，是具有重要国际影响的数学科学研究和人才培养基地。