本学科按照一级学科招生，下设运筹学与控制论、计算数学、基础数学和应用数学四个二级学科，入学后根据学生的兴趣爱好确定研究方向，分类培养。

（1）运筹学与控制论。本学科主要研究：复杂大系统的建模、分析与控制；随机服务系统的性能分析与优化；复杂系统的可靠性分析与优化。研究工作为系统控制、排队论和可靠性数学理论的发展提供了新思路和新方法。

（2）计算数学。本学科主要研究：有限元、边界元法数学理论；复杂系统数值模拟；流固耦合分析；生物大数据计算建模。研究工作为大规模科学创新计算和复杂系统的数值模拟等提供了新方法和新理论，应用前景十分宽广。

（3）基础数学。本学科主要研究：非线性分析与无穷维动力系统；应用泛函分析；偏微分方程；拓扑学。研究工作在非线性分析和分数阶微分方程理论取得了一定的进展。

（4）应用数学。本学科主要研究：计算成像；图像处理与模式识别；神经网络；网络安全与优化。研究工作在实现图像的恢复、重建、分割与识别等方面取得了一定的成果。