Кафедра фізико-математичних наук створена 2 жовтня 2023 року внаслідок об'єднання двох кафедр - кафедри вищої математики та кафедри загальної та прикладної фізики, а також часткового приєднання кафедри прикладного програмування та обчислення.
Кафедра вищої математики Івано-Франківського національного технічного університету нафти й газу виникла, як структурний підрозділ Станіславського загальнотехнічного факультету Львівського політехнічного інституту у 1961 році (тогочасна назва – кафедра вищої математики і механіки). З 1 серпня 1963 р. з кафедри виокремилась кафедра теоретичної механіки й з того часу кафедра проіснувала під назвою кафедра вищої математики аж 60 років.
З 2004 по 2023 р. кафедру вищої математики очолював доктор технічних наук, професор Мойсишин Василь Михайлович, натомість кафедрою загальної та прикладної фізики з 2007 по 2023 рік керував доктор фізико-математичних наук, професор Галущак Мар'ян Олексійович.
З осені 2011 р. кафедра ввійшла до складу Інституту фундаментальної, гуманітарної підготовки та заочно-дистанційного навчання. А із січня 2015 року кафедра увійшла до складу Інституту інформаційних технологій. З вересня 2018 року кафедра входить до складу Інституту нафтогазової інженерії. Врешті-решт у 2023 році об'єднана кафедра фізико-математичних наук увійшла до складу Інституту інженерної механіки та робототехніки, для якої обов'язки завідувача виконував Мойсишин Василь Михайлович з 2 жовтня 2023 по 27 травня 2024 року.
З 28 травня 2024 року завідувачем кафедри обрано доктора фізико-математичних наук, професора Бандуру Андрія Івановича.
На кафедрі працює за основним місцем роботи 2 доктори фізико-математичних наук, 2 доктори технічних наук, 1 доктор психологічних наук, 7 кандидатів фізико-математичних наук, 1 кандидат економічних наук, 4 кандидати технічних наук, 3 інженери, 1 завідувач лабораторіями, а за сумісництвом кандидат фізико-математичних наук, доцент Мазур Мирослав Павлович (директор Інституту архітектури, будівництва та енергетики), а також доктор фізико-математичних наук, професор Мокляк Володимир Володимирович (завідувач лабораторії фізики магнітних плівок № 23 Інституту металофізики ім. Г. В. Курдюмова Національної академії наук України).