Wydział Matematyki powstał na Politechnice Wrocławskiej we wrześniu 2015 roku. Wydział posiada uprawnienia do nadawania stopni doktora i doktora habilitowanego nauk matematycznych w zakresie dyscypliny Matematyka. Na Wydziale istnieją dwie duże katedry: Katedra Matematyki oraz Katedra Matematyki Stosowanej.
Wydział Matematyki jest najmłodszym Wydziałem na Politechnice Wrocławskiej. Niemniej, kontynuuje bardzo bogatą tradycję dyscypliny Matematyka w zakresie kształcenia studentów oraz badań naukowych na Politechnice Wrocławskiej. Była ona stałym i istotnym elementem akademickiej działalności Politechniki Wrocławskiej od początku istnienia Uczelni, czyli od roku 1945. We wczesnych latach jej istnienia wykłady z matematyki prowadzili tu tak wybitni matematycy, jak Edward Marczewski, Hugo Steinhaus, oraz Władysław Ślebodziński. Wielu znakomitych matematyków przyczyniło się do dalszego rozwoju tej dyscypliny nauki, między innymi Stanisław Gładysz, Anzelm Iwanik oraz, cieszący się światową sławą, Czesław Ryll-Nardzewski. Przez niemal pięćdziesiąt lat kadra matematyków stanowiła integralną część Wydziału Podstawowych Problemów Techniki, który prowadził działalność w zakresie kilku dyscyplin nauk ścisłych. W tym okresie współtworzyła lub tworzyła jednostki organizacyjne o dużym stopniu autonomii, takie jak: Instytut Matematyki i Fizyki Teoretycznej (1968-1974), Instytut Matematyki (1974-2005), Instytut Matematyki i Informatyki (2005-2014) oraz Katedra Matematyki (2014-2015).