Os estudos de matemáticas na Universidade de Santiago de Compostela son relativamente recentes, se pensamos que a propia universidade conta con máis de cincocentos anos de historia. Se ben as matemáticas estiveron presentes na Universidade de Santiago dende, polo menos, mediados do século XVIII, época na que existía a cátedra de "Ars Mathematicae", temos que agardar ata a segunda metade do século XX para o establecemento de estudios conducentes a un título de matemáticas.
A Sección de Matemáticas comezou a funcionar no curso 1957-58 (B.O.E. de 22 de outubro de 1957) dentro da antiga Facultade de Ciencias. A dita facultade, que se creou no ano 1845 e que xa contaba coa Sección de Química dende o ano 1922, tamén acollería ás Seccións de Bioloxía, a partires do curso 1966-67, e a de Física, a partires do 1976-77.
A Facultade de Matemáticas instituíuse como tal polo decreto regulador do 14 de outubro de 1977, publicado no B.O.E. do 11 de novembro dese ano. Non obstante, non é ata mediados dos oitenta que as Facultades de Bioloxía, Física e Matemáticas abandoan o edificio da Facultade de Ciencias, que dende o ano 1961 era o edificio que hoxe ocupa a Facultade de Química, e pasan ás súas actuais ubicacións no Campus Sur.
Nesta etapa tivo importancia o Colexio Universitario de Lugo, que albergou unha Sección de Matemáticas dende o ano 1972 ata a súa supresión no 1988. Alí se impartían os tres primeiros cursos da Licenciatura de Matemáticas.
A división da Facultade nos Departamentos de Álxebra, Análise Matemática, Estatística e Investigación Operativa, Matemática Aplicada e Xeometría e Topoloxía levouse a cabo coa implantación da Lei de Reforma Universitaria no curso 1985-86. É salientable o feito de que ata o momento da segregación das universidades galegas no ano 1989, estes departamentos aportaban profesorado para os sete campus universitarios de Galicia.
No ano 1996 creouse o Instituto de Matemáticas, un centro de investigación, docencia, especialización, aplicación e divulgación das matemáticas. Compartindo sede e membros coa Facultade de Matemáticas, o Instituto organiza conferencias e cursos de terceiro ciclo, ademáis de ser responsable científico de importantes proxectos internacionais.
Polo menos catro planos de estudo precederon ao Plano do 2000 (B.O.E. do 16 de marzo de 2001), que dende o curso 2008-09 se encontran en extinción como consencuencia da implantación do Grao en Matemáticas, adaptado as directrices do Espazo Europeo de Educación Superior. O plan do 2000 e un plan de estudos de dous ciclos estruturados en créditos e cuadrimestres, e que permite conseguir o título de Licenciado/a en Matemáticas coas orientacións de Estatistica e Investigación Operativa, Matemática Aplicada e Matemática Pura.
Ademáis do Grao en Matemáticas (implantado no curso 2008/09), na facultade impártese docencia conducente aos títulos de: Máster en Enxeñaria Matemática (implantado no curso 2006/07), Máster en Técnicas Estatísticas (implantado no curso 2007/08) e Máster en Matemáticas (a implantar no curso 2009/10).