数学学科为湖南师范大学前身—国立师范学院建校之初所设立的七个学科之一，起步于1938年。经过数代人70余年的努力，数学学科现已成为国家“211”工程重点建设学科、湖南省“十二五”重点学科、湖南师范大学一流学科，拥有数学一级学科博士授予权。
本学科现有科研人员61人，其中教授30人，博导21人，具有博士学位者51人,约占学科专任教师总数的84%，近50%有国 (境)外工作或交流经历，其中国家杰出青年科学基金获得者1人，国务院政府特殊津贴专家6人，“教育部新世纪优秀人才计划”入选者3人,湖南省杰出青年基金获得者1人，湖南省“百人计划”学者 1 人，湖南省“青年百人计划”学者1人，“潇湘学者” 特聘、讲座教授 4人。
本学科为国家“211”工程第二、三期重点建设学科、湖南省“十二五”一级重点学科。“基础数学”为湖南省“九五”、“十五”“十一”重点学科，并于2007年成为国家十一五重点（培育）学科；2000年获湖南省首个“基础数学”博士授予权，2005年获湖南省首个数学一级学科博士授予权；2008年“数学中的现代分析及其应用团队”获批为湖南省首届高校科技创新团队；2008年“计算与随机数学及其应用” 实验室获批湖南省普通高校重点实验室，2009年“高性能计算与随机信息处理”实验室获批为省部共建教育部重点实验室。
十二五期间，本学科新增国家自然科学基金项目47项，新增科研经费达1800余万元；获湖南省自然科学奖一等奖2项、教育部自然科学奖二等奖1项；发表SCI/SCIE收录论文307篇，部分论文发表在《Proc. London Math. Soc.》、《Math. Ann.》、《J. Eur. Math. Soc.》、《SIAM J. Sci. Comput.》、《Math. Comp.》《Adv. Math.》、《J. Diff. Eq.》、《J. Algebra》、《IMA J.Numer. Anal.》等国际权威期刊上。
本学科设有基础数学、计算数学、应用数学、概率论与数理统计、运筹学与控制论、数学课程教学等6个二级学科。近年每年招收博士研究生约12人、硕士研究生约70人。
本学科目标：营造宽松、和谐、向上的人才成长氛围和环境，打造一支稳定的高水平学科人才队伍；围绕数学及其应用中的核心问题，开展原创性研究，探索新的思想、方法和理论体系，力争做出具有开创性的一流成果；将本学科建成国内一流、国际上有较大影响力的学科，为国家、地方科教事业和经济发展提供有力支撑。