经过多年的建设和发展，理学院已逐步形成了自己的专业优势和办学特色。
1、以学科建设为突破口，深化基础学科专业改革，提高应用型人才培养质量。
       理学院现有数学校级应用特色学科、计算数学和理论物理两个校级重点学科。通过重点学科的建设，学院的师资队伍进一步加强，现有教授8人，博士15人，121人才工程第三层次人选1人，学校“英才支持计划”人选2人。在科研工作中亦取得了丰硕的成果，近年来学院教师承担国家自然科学基金资助项目8项，湖南省自然科学基金项目6项，获省级重点项目和青年项目各2项，其它省部级项目20项，获科研经费600余万元，SCI论文检索70余篇，EI论文检索20余篇，ISTP/CSCD论文检索20余篇。强化应用型人才培养，针对数学和物理两大基础学科专业以前重理论、轻实践的不足，加强学生的应用能力和实践能力的培养，对学生因材施教，加强其理论研究和科学探索能力的培养。经过不懈努力，在学科专业建设上取得了较大成绩。数学与应用数学专业被确立为湖南省特色专业和省级一流专业建设点；物理学专业为校级一流专业；信息与计算科学专业为校级特色专业；基础数学教研室为湖南省优秀教研室；理论物理教研室、计算数学为校优秀教研室；高等代数为省级精品课程、高等数学、量子力学等为校级精品课程；数学分析、数学建模为校级精品建设课程；概率论、数值分析为校网络精品视频课程，常微分方程等五门课程为校优质课程。数学基础课程教学团队为校级优秀教学团队。
2、以学科竞赛为龙头，大学生科研创新和实践创新为目标，积极开展提高学生创新能力的研究与实践
      “高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”。学院围绕专业办学定位和人才培养目标，以全面深化实践教学改革为主线，以学科竞赛为龙头，以省、校级有关教改项目研究为基础，积极开展提高学生创新能力的研究和实践。经过近几年的实践，该学院不断改革、试点、总结、完善，探索了一条具有特色的新路子。具体表现在以下几个方面：
      ① 以学科竞赛为中心，全面推进实践教学改革和实践。总结历史经验，分析存在的问题，结合教学实际，组织开展以课堂教学、学科竞赛选拔、培训和竞赛等环节研究与实践。
      ② 以改革实践教学为主线，构建实践能力和创新精神培养体系。重视省、校级大学生科研立项工作，培养学生的创新思维，积极鼓励学生参加国家级、地区级、校级学科竞赛、大学生研究性学习和创新性实验及“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，鼓励学生申报大学生科研课题立项，并派出专业教师进行指导。
      ③ 依托国家“卓越工程师教育培养计划”，与行业企业深度合作，按通用标准和行业标准培养工程人才，强化培养学生的工程能力和创新能力，鼓励、指导学生参加与专业相关的各类资格认证考试。
3、依托科实验实训教学部，改革实验教学内容，做到理论联系实际，突出实践能力的培养和训练。
       努力建设和使用好实验中心，并在此基础上进行学生实验科研与创新。该学院以实验教学改革为先导，打破过去的实验教学仅局限于验证原理，单纯掌握操作技术且依附于理论教学的模式，通过优化教学结构，更新实验内容，减少合并验证性实验，增加实验学时和开放性、综合性、设计性及创新性的实验的比例，增加了能反应学科前沿的最新研究成果实验，特别把本专业取得科研成果及时应用到学生实验中开阔了学生视野，也培养了学生从事科研工作能力，近年来学生主持国家级创新创业训练计划项目4项，省级创新创业训练计划项目8项，校级大学生科研课题30余项。
      加强第二课堂实践活动，拓展实践能力培养空间。学院主要从以下三个方面开展课外实践教学活动：一是利用双休日、假期加强学科竞赛培训，组织学生参加各级学科竞赛。为提高学科竞赛水平，制定了一整套培训计划，同时多次派出指导老师参加相关学术会议，邀请知名教授、金牌教练来校讲学。本学院学生参加全国大学生数学建模竞赛、数学竞赛、物理竞赛和“挑战杯”竞赛成绩斐然；二是参加假期社会调查，申报并开展大学生科研课题。三是通过开放性实验对学生进行专业技能四年不断的训练。四是成立兴趣小组，为实习就业打下坚实的基础。