汕头大学理学院于1993年在数学系、物理学系、化学系、生物学系四个学系基础上组建成立；2008年海洋生物研究所并入理学院。经过三十多年的发展壮大后，化学系与数学系分别于2022年和2023年拆分、重组，各自组建了化学化工学院和数学与计算机学院。目前，理学院设有物理学系、生物学系两个学系和海洋科学研究院一个科研机构（含南澳临海实验站大型户外实验站一个）。

现有在校博士研究生109人，硕士研究生514人，本科生1463人。现教职员工 152人，其中专任教师100人，全职教授33人；60名教师有海外学习或工作的经历，占教师比例60%；97名教师有博士学位，占教师比例97%，其中有22名教师的博士学位是在英美等国家或地区获得。

学院拥有完善的学科平台，现有1个博士后科研流动站（生物学），2个一级学科博士点（生物学、海洋科学）；3个一级学科硕士点（生物学、光学工程、海洋科学）以及1个二级学科硕士点（材料物理与化学）；另有2个专业学位硕士点（资源与环境、生物与医药）。目前开设5个本科专业，包括生物技术、海洋科学（2个国家一流本科专业）、光电信息科学与工程（广东省一流本科专业），以及食品安全与检测特色专业、物理学专业。

学院拥有广东省海洋生物技术、省市共建海洋灾害预警与防护2个省级重点实验室；有海洋生物学、生物学2个广东省重点学科，目前海洋科学为广东省高水平大学重点建设学科。学院支持的生物学与生物化学、环境科学与生态学、植物学与动物学、分子生物学与遗传学、材料科学、病理学与毒理学、微生物学7个学科已进入ESI前1% 行列。

学院配套先进、完善的实验场地和仪器设施，拥有超过50个配套完善的科研实验室和一个大型户外实验站（南澳临海实验站）。实验仪器设备总价值超过1亿元，目前配备X射线单晶衍射仪、原子力显微镜、扫描电镜、拉曼光谱仪、激光共聚焦显微镜等多种大型仪器。

学院以各学科为基础，积极开展社会服务工作，开展产学研合作项目及横向课题、积极制定地方标准、培训地方产业技术人员等，通过科研成果产业化及技术支持、合作，为地方农业、化工产业带来数十亿元的巨大经济效益。