В июле 1917 г. было принято постановление Временного правительства: "Учредить с 1 июля 1917 г. в составе Томского университета факультеты: физико-математический и историко-филологический". С этой датой связано начало развития базового высшего образования физико-математического профиля в азиатской части России. Физико-математический факультет открылся в составе физико-математического и естественнонаучного отделения. Были созданы кафедры чистой математики, теоретической и практической механики, астрономии и геодезии, технологии и технической химии. Кроме того, на факультет передавался ряд кафедр с медицинского факультета (физики с физической географией и метеорологией; минералогии с геологией и палеонтологией; ботаники и зоологии).
Первым деканом факультета стал профессор, физик А.П. Поспелов. Среди первых профессоров факультета были: В.В. Сапожников, А.А. Кулябко, П.П. Орлов и ряд других, ранее работавших на естественнонаучных кафедрах университета. Для работы на физико-математическом факультете были приглашены такие известные ученые и преподаватели технологического института и женских курсов, как профессора Ф.Э. Молин, В.Л. Некрасов, М.И. Иванов.
Сосредоточение на молодом факультете крупных ученых в области физики, математики, астрономии и т.д. способствовало широкому развитию научных исследований в последующие годы.
По решению Совнаркома РСФСР от 13 мая 1932 года при Томском государственном университете был открыт Научно-исследовательский институт математики и механики (НИИММ), объединивший значительную группу ученых математиков и механиков. Задачами института, как указывалось в положении о НИИММе, были: организация научно-исследовательской работы в области в области математики и механики и соприкасающихся с ними наук, постановка работ по применению математики и механики в промышленности и в деле укрепления обороноспособности СССР, подготовка научных и педагогических кадров через аспирантуру и широкая популяризация научных знаний по механико-математическим наукам. Директором института был назначен Л.А. Вишневский. Институт в период своего существования до 1935-го года был направляющим центром научной деятельности математиков и механиков университета. В составе института было два отдела - теоретический и производственный. В 1945 году НИИММ начал издавать "Известия" института, это был первый специальный журнал по математике и механике, издававшийся в Сибири. Ответственным редактором "Известий НИИММа" был профессор Ф.Э. Молин Было издано 6 выпусков "Известий" и в 1940 году вышел один том "Трудов" института.
В 1948 году физико-математический факультет разделился на два: физический и механико-математический (ММФ). ММФ внес крупный вклад в развитие математических исследований и математического образования в Сибири, он был единственным, готовившим кадры для математических кафедр вузов и НИИ. В первые два десятилетия на ММФ было шесть кафедр, однако, непрерывно увеличивался набор студентов и достиг в 1968 г. 225 человек. При создании ФПМК ему было передано часть планового набора.
В разные годы деканами ММФ были:
- А. М. Лейкин (1948-1950 г.г.)
- Е. Н. Аравийская (1950-1952 г.г.)
- П. П. Куфарев (1952-1955 г.г.)
- Г. И. Назаров (1955-1965 г.г.)
- И. А. Александров (1965-1968 г.г.)
- Р. М. Малаховская (1968-1971 г.г.)
- В. Е. Томилов (1971-1977 г.г.)
- А. М. Гришин (1977-1981 г.г.)
- В. И. Кан (1981-1984 г.г.)
- В. А. Штанько (1984-1999 г.г.)
- Н. Р. Щербаков (1999-2004 г.г.)
- В. Н. Берцун (2004-2014 г.г.)
- А.В. Старченко (2014-2020 г.г.)
- Л.В. Гензе (с 2020 года)