เริ่มก่อตั้งในปี พ.ศ. 2522 กลุ่มวิชาคณิตศาสตร์ สังกัดภายใต้คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์

ภาควิชาคณิตศาสตร์เริ่มต้นมาจากกลุ่มวิชาคณิตศาสตร์ และกลุ่มวิชาวิทยาศาสตร์ ซึ่งสังกัดอยู่ภายใต้คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ ตั้งแต่ พ.ศ.2517 ต่อมาในปี พ.ศ. 2522 กลุ่มวิชาคณิตศาสตร์ และกลุ่มวิชาวิทยาศาสตร์ได้รับอนุมัติให้จัดตั้งเป็นภาควิชาคณิตศาสตร์ และภาควิชาวิทยาศาสตร์ตามลำดับ ซึ่งภารกิจหลักในขณะนั้นคือ การสอนคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์พื้นฐานให้กับนักศึกษาคณะต่างๆ ในสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ปี พ.ศ. 2531 ภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ สังกัดภายใต้คณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์

ในปี พ.ศ.2527 คณาจารย์ของภาควิชาคณิตศาสตร์ และภาควิชาวิทยาศาสตร์ ได้ร่วมกันดำเนินการขอจัดตั้งคณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ โดยแยกตัวออกจากคณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ ระหว่างดำเนินการขอจัดตั้งคณะใหม่นี้ ภาควิชาคณิตศาสตร์ได้จัดทำหลักสูตรระดับปริญญาตรี 2 หลักสูตร คือ

• หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาสถิติประยุกต์ เริ่มรับนักศึกษา ปี พ.ศ.2528
  
• หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ประยุกต์ เริ่มรับนักศึกษา ปี พ.ศ.2530

การจัดตั้งคณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ได้รับอนุมัติให้ก่อตั้งโดยพระราชกฤษฎีกา เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ.2531 โดยมีการแบ่งส่วนราชการ เป็น สำนักงานคณบดี และภาควิชาจำนวน 4 ภาควิชา คือ

• ภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์
  
• ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม
• ภาควิชาฟิสิกส์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์การแพทย์
• ภาควิชาวิทยาศาสตร์การเกษตร   

หลังจากการจัดตั้งคณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ ภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ มีภาระงานหลัก 2 ด้านคือ งานด้านคณิตศาสตร์บริการ และงานผลิตบัณฑิตสาขาวิชาสถิติประยุกต์และสาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ประยุกต์ ต่อมมาในปีพ.ศ.2534 ภาควิชาฯ ได้ขยายงานผลิตบัณฑิตโดยเปิดรับนักศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์ (MA) เพิ่มอีก  1 สาขา

ปี พ.ศ. 2536 ภาควิชาคณิตศาสตร์ สังกัดภายใต้คณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์

ในปี พ.ศ.2536 มีการปรับโครงสร้างหน่วยงาน ตามภาระงานที่เพิ่มมากขึ้น ภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ จึงถูกแยกออกเป็น 3 ภาควิชา ดังนี้

• ภาควิชาคณิตศาสตร์
  
• ภาควิชาสถิติ
• ภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์และสารสนเทศ

ภาควิชาคณิตศาสตร์ในปัจจุบัน

ปัจจุบันภาควิชาคณิตศาสตร์ ยังคงมีภาระงานหลัก 4 ด้าน คือ งานสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน งานด้านการผลิตบัณฑิต งานวิจัย และงานบริการวิชาการสู่สังคม   โดยงานผลิตบัณฑิตมีการขยายงานเพิ่มมากขึ้นให้สอดคล้องกับสภาวการณ์ปัจจุบัน  โดยได้เริ่มเปิดรับนักศึกษาในหลักสูตรทั้งระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษาจำนวน 5 หลักสูตรดังนี้

• ปี พ.ศ.2543 ได้เปิดรับนักศึกษาสาขาวิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์ ระดับปริญญาโท (MMA)
  
• ปี พ.ศ. 2553 ได้เปิดรับนักศึกษาสาขาวิชาคณิตศาสตร์เชิงวิทยาการคอมพิวเตอร์ ในระดับปริญญาตรี (MC)
• ปี พ.ศ.2555 ได้เปิดรับนักศึกษาสาขาวิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์ (หลักสูตรภาษาอังฤษ) ในระดับปริญญาเอก (E-DMA)
• ปี พ.ศ.2559 ได้เริ่มรับนักศึกษาสาขาคณิตศาสตร์เชิงวิทยาการคอมพิวเตอร์ ในระดับปริญญาโท (MMC)