湖南師范大學物理與信息科學學院的建立可追溯到1938年國立師范學院的理化系。1953年全國院系調整，湖南師范學院成立，創建物理系。1999年物理系與理學院合并，在物理系應用電子技術教育專業基礎上創建電子信息科學與技術系。2002年理學院分院，組建物理與信息科學學院。2018年因學科調整，成立物理與電子科學學院。

現有物理學、應用物理學、電子信息科學與技術三個本科專業，其中“物理學”和“電子信息科學與技術”是湖南省高校特色專業。有教職工114人，其中教授37人，博士生導師32人，副教授32人（含校聘7人）；具有博士學位的教師79人。

1986年物理學科教學論獲得碩士學位授予權，開啟了學科建設快速發展的大門，1990年理論物理專業獲得碩士學位授予權，1995年凝聚態物理獲得碩士學位授予權。2000年理論物理獲得博士學位授予權，實現學校理科博士點“零”的突破。2003年“物理學”博士后科研流動站掛牌，2005年物理學一級學科博士點通過專家評審。2007年“理論物理”被批準為國家重點學科，2010年獲評湖南省優勢特色重點學科，2007年“低維量子與結構”省部共建教育部重點實驗室批準立項，2009年建成投入使用，2010年“量子效應及其應用”獲教育部長江學者創新團隊立項，2011年獲評湖南省自然科學基金創新群體。根據美國ESI基本科學指標庫2012年3月8日公布的數據，物理與信息科學學院物理學科的ESI排名進入全球大學和科研機構前1%，標志物理學已進入世界一流行列。2015年物理學成為校級一流學科。

物理與信息科學學院目前擁有物理學一級學科博士點、電子科學與技術一級學科碩士點、電路與系統、物理電子學和計算機軟件與理論、軟件工程等科學碩士學位授權點，電子與通信工程、軟件工程專業學位授權點。

物理與信息科學學院近五年承擔國家自然科學基金重大研究計劃、優秀青年項目、面上項目、青年項目等70余項，省廳級課題40余項。發表學術論文300多篇，其中Science 2篇，Chem. Rev.（IF=35.5）上論文1篇，P.R.L論文10余篇，其他PR系列及影響因子大于4.0的120余篇，出版學術專著4部，獲得國家授權專利28項，獲湖南省科技進步一等獎1項，湖南省自然科學一等獎1項，廣東省科學技術獎一等獎1項。

物理與信息科學學院擁有“大學物理”國家級教學團隊、湖南省大學生創新實驗中心“物理與信息技術”、校企合作產學研基地“電路設計與光電系統開發”，本科生就業率在90%以上，考研率在30%左右。獲評“全國先進班集體”1項、 湖南省“先進班集體標兵”2項、全國優秀大學生社團1項等榮譽。