西北大学物理学科肇始于1923年，抗战时期与迁陕的国立北平大学、国立北平师范大学和北洋工学院三校的物理学科合并构成了西北联合大学物理学科，是西北大学成立最早的学科之一。1937年成立物理学系，著名物理学家张贻惠、岳劼恒、江仁寿曾担任系主任，吴锐、龙际云、张佩瑚、侯伯宇等一大批知名学者执教于此，是我国西部地区最早开展物理学专门人才培养的摇篮和科学研究中心。在近百年的发展历程中，积淀了深厚的文化底蕴，锤炼了西大物理人筚路蓝缕、敢为人先的精神追求，为西部发展和国家建设做出了重要贡献。2013年12月，在物理学系、现代物理研究所、光子学与光子技术研究所的基础上组建物理学院。

近百年来，物理学院为国家培养了万余名高级专门人才。毕业生中涌现出一大批知名专家学者，“知识分子楷模”罗健夫，“侯氏变换”创立者、被党中央树立为全国重大先进典型的“全国模范教师”侯伯宇，中国科学院院士侯洵、张殿琳、相里斌，中国工程院院士张彦仲、刘加平，俄罗斯自然科学院外籍院士任益民、舒振杰、白晋涛，欧洲科学院通讯院士吴如山，“做出突出贡献的留学回国博士”石康杰，“全国优秀青年科技工作者”周玉魁、张耀中，国家级人才、“中国侨界贡献奖”一等奖获得者杨文力，“侯－李变换”提出者之一李卫，“顾效应”提出者顾樵等。

学院是全国物理学博士后科研流动站首批设站单位。现拥有物理学一级学科博士学位授权点、光学工程一级学科硕士学位授权点、光电信息工程硕士专业学位授权点；设有物理学、光电信息科学与工程、应用物理学、材料物理4个本科专业，其中物理学、应用物理学、光电信息科学与工程三个专业为国家级一流本科专业建设点，物理学、光电信息科学与工程两个专业为国家级特色专业和陕西省名牌专业，四个本科专业均入选陕西省一流专业建设/培育项目；拥有国家级光电技术与功能材料国际联合研究中心、省部共建光电技术与功能材料国家重点实验室培育基地、国家级国际科技合作基地、国家基金委理论物理人才培养与学术交流平台、国家理科基础科学研究与教学人才培养基地、物理国家级实验教学示范中心、3个陕西省重点实验室、2个陕西省工程技术研究中心、陕西省物理学研究型创新人才培养模式创新实验区、西安市高功率固体激光及工程研究中心等教学、科研和人才培养平台。

在长期的发展中，学院形成了以理论物理、光学和凝聚态物理为核心的学科研究方向，在量子场论、经典反常和量子反常规范理论、量子可积系统、瞬态光学、光学传感技术、新型全固态激光器、石墨烯类二维材料等方面取得了突出成果，部分达到国际先进水平。近年来，承担国家自然科学基金、国家“863”计划、“973”计划、国家国际科技合作、国家科技重大专项、国防科技项目等120余项，发表被SCI、EI检索科研论文600余篇，获省部级科研奖励10余项、地方政府奖励10余项，获授权发明专利80余项，出版专著、教材10余部。物理学科在全国第三、第四轮学科评估中分别并列第25位和B档。

学院现有教职工159人，其中专任教师131人、专业技术人员15人，行政人员14 人。专任教师中具有博士学位者123人，占94%。教师队伍中，有双聘院士2人、国家级人才5人、陕西省人才25人、校级人才28人，陕西省量子物理“三秦学者”创新团队1个、陕西省重点科技创新团队3个。

学院坚持“立足西部，放眼全球”的办学理念，不断加强国内外学术交流与合作，提升教学、科研和人才培养水平，为建设国内一流、国际知名的物理学科而努力奋斗。