理学院是在原黔东南民族师范高等专科学校数学系、物理系、化学系的基础上发展起来的。前身是1958年黔东南大学数理科，1978年设为数学科、物理科、化学科。2008年第一次组建理学院，2017年再次组建理学院。几经整合，2024年理学院有数学与应用数学、物理学、化学、材料科学与工程、环境工程等5个本科专业，其中数学与应用数学、物理学和化学是理学师范类专业，材料科学与工程、环境工程是工学专业。
理学院现有教职工81人，其中教授17人，副教授（高级实验师）32人，博士25人，硕士研究生导师7人。省级“金师”1人，省千层次创新型人才培养对象2人。现有在校本科生988人，与贵州师范大学联合培养研究生在校生10人。
实验（实训）室主要分布在一号实验楼一单元、三单元、综合实验楼6-9楼，各类实验用房132间，使用面积7154平方米，仪器设备原值3414万余元，其中百万以上设备4台，实验室管理人员4人。
理学院办学特色鲜明，教学科研成效显著。国家自然科学基金项目5项，国家社科基金1项。省级“金专”（数学与应用数学、物理学）2个，省级“金课”8门。拥有省科技厅“功能性纳米材料的制备与应用科技创新人才团队”、教育厅“重点特色学科——材料物理与化学”“重点特色实验室——无机微介孔纳米材料制备与应用实验室”以及贵州省普通高校创新人才团队“光与原子分子物理研究团队”“少数民族科技史研究团队”等科研创新平台，有教育厅“民族数学文化与教育教学团队”“卓越教师教育培养计划（数学、物理学）”等教学改革平台。教学科研成果获得贵州省高等教育教学成果奖一、三等奖，贵州省中小学(幼儿园)教学成果奖一、二、三等奖，贵州省教育科学研究优秀成果奖二、三等奖等多个奖项。近年来，学生参加全国大学生数学建模竞赛、全国大学生数学竞赛、美国数学建模竞赛（MCM/ICM）、西南地区大学生物理学术竞赛、全国师范院校师范生教学技能竞赛、全国大学生金相技能大赛等活动，获得国家级、省级一、二、三等奖等多个奖项。