部(前身为国家科学委员会)于1997年8月1日设立。主旨在于提升理论科学的研究，主要划分为数学组及理论物理组。2004年，国家理论科学研究中心在台北市国立台湾大学设立北区中心，整合中央研究院与国立台湾大学等北区学术单位重镇研究资源；在位于台南市的国立成功大学设立南区中心，整合国立成功大学与国立中山大学等台湾南部学术资源。后来，于中外学者建议下，于2015年1月1日重组。
组织.
数学组.自 2015年1月1日起，数学组行政工作集中至位于台北市的国立台湾大学