Початком історії фізико-математичного факультету прийнято вважати документ про створення у червні 1946 року фізико-математичного відділення Слов’янського учительського інституту. Першим керівником відділення призначено Арона Яковича Вольперта, кандидата фізико-математичних наук, талановитого учня всесвітньо відомих учених А.М. Колмогорова і С.М. Нікольського. Перший набір складав 29 студентів за спеціальністю «Математика і фізика».

У 1949 році фізико-математичне відділення трансформується у фізико-математичний факультет.

У 1950 році на фізико-математичному факультеті утворюються дві кафедри – кафедра фізики і кафедра математики. Після приєднання до Слов’янського учительського інституту Артемівського та Старобільського учительських інститутів у 1954 році утворюється Слов’янський державний педагогічний інститут. Відбувається значне покращення викладацького складу фізико-математичного факультету.

У 1954 році збільшується термін навчання до 4-х та 5-ти років, збільшується кількість студентів та кількість навчальних дисциплін, які викладаються на факультеті. Зростає науково-методичний рівень викладання, створюються нові навчальні та наукові лабораторії. У 1956 році через запровадження політехнічного навчання в школах посилюється робота в цьому напрямі. Створюються лабораторії технічних засобів навчання, радіотехніки, електротехніки, навчальні майстерні. Виділяються значні кошти на підтримку наукової роботи.

Починаючи з 1961 року, значно зростає рівень і обсяги наукових досліджень методичного спрямування. Зміцнюються зв’язки зі школами міста та району. На початку 70-х років на кафедрі фізики регулярними є науково-дослідні семінари для вчителів шкіл міста. Істотно пожвавлюється робота студентських гуртків з історії фізики, фізики твердого тіла, фізики магнітних явищ, гурток з позакласної роботи вчителів фізики. Наукові праці студентів 5-го курсу фізико-математичного факультету Кохана М., Онищенка А. у 1972 році на Всесоюзному конкурсі студентських наукових робіт займають І місце. У підготовці студентів зростає вага методики викладання шкільних дисциплін, більше уваги приділяється психолого-педагогічному циклу.

Під впливом значного підвищення якості професорсько-викладацького складу кафедри математики за рахунок викладачів з науковими ступенями та вченими званнями, у 1974 році створюються сприятливі умови для відокремлення самостійної кафедри математичного аналізу. Велику роботу із залучення до більш глибокого вивчення математичного аналізу студентів факультету проводить Шамгунов Казим Давлетович, кандидат фізико-математичних наук, доцент. Своїм першим науковим наставником його вважали багато з тих, хто працював на математичних кафедрах згодом: доктор фізико-математичних наук, професор Рукасов Володимир Іванович, доктор фізико-математичних наук, професор Чуйко Сергій Михайлович, декан факультету Новіков Олег Олександрович та інші. Із 1970 до 1985 року на базі кафедри математики працює філія Всесоюзної заочної математичної школи, якою керує доцент Шевченко Володимир Єгорович і, активними учасниками якої є Авраменко Микола Петрович, Величко Євген Валентинович, Савченко Таміла Адамівна, Труш Неля Іванівна та інші.

Реформа шкільної математичної освіти на початку 70-х років призводить до істотних змін у шкільних програмах і, як наслідок, змін у підготовці студентів і нагальній необхідності перепідготовки вчителів-математиків. У цей час кафедра математики щорічно проводить обласні науково-практичні конференції вчителів із обміну досвідом роботи за новими програмами та організує при кафедрі курси підвищення кваліфікації для майже 120 вчителів.

Ще більш значні зміни на факультеті відбуваються протягом 1978 –1993 років, коли деканом є кандидат фізико-математичних наук, доцент Прун Анатолій Федорович. У цей час значно збільшується контингент студентів і оновлюється матеріально-технічна база. Здійснюється переоснащення та створення нових кабінетів і лабораторій із сучасним обладнанням та методичним забезпеченням. Поповнюються кабінети новими навчальними посібниками, обчислювальною технікою. На початку 80-х років з’являються лабораторії комп’ютерної техніки, які називають комп’ютерними класами.

Із 1984 року фізико-математичний факультет переходить у новий 8-ми поверховий корпус, який з того часу є головним навчальним корпусом Слов’янського державного педагогічного інституту. Покращуються умови навчання та матеріально-технічне забезпечення навчального процесу.