辦學歷史
1952年10月，伴隨著北京航空學院成立，教務處建立基礎部負責全院物理等基礎課程教學。
1960年6月，正式組建套用物理系，設無線電物理、半導體物理、物理測量及實驗技術3個專業。
1997年11月，在原套用物理系基礎上，北航理學院正式成立。中國科學院院士、第三世界科學院院士林群擔任院長。
1998年物理系套用物理專業正式招生。
2008年12月，物理科學與核能工程學院正式成立。
學科設定
本科招生專業有：物理學、套用物理、核物理。博士/碩士培養專業方向有：理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態物理、光學、無線電物理、材料物理與化學和醫學物理。其中光學/無線電物理為國防特色學科，醫學物理為全國首個醫學物理博士點。學院每年計畫招收博士研究生30人，碩士研究生60人。
師資團隊
我院現有博士生導師50名，碩士生導師48人，其中包括中國科學院院士2名，中國工程院院士1名，美國工程院外籍院士1名，歐洲科學院外籍院士1名，千人計畫4名，長江學者/傑出青年基金獲得者1名，“萬人計畫”科技創新領軍人才1名，優秀青年基金獲得者4名，青年長江學者1名，青年千人5名，北京市教學名師4名。其中北京航空航天大學房建成院士為跨學科博導，中國科學院理論物理研究所歐陽鍾燦院士，北京大學長江學者/傑出青年基金獲得者孟傑教授為我院兼職博士生導師。
學科基地
北航物理學科分為四大科研板塊，分別為空天物理、信息物理、能源物理與醫學物理。學院擁有眾多學科基地支持，包括“空天物理”國家國際科技合作基地，“微納測控與低維物理”教育部重點實驗室，“先進核能材料與物理”北京市重點實驗室，“先進核能系統中物理問題與材料設計”北京市國際科技合作基地，“物理實驗教學”北京市示範中心；以及具有航空航天特色的北航-航天五院天瑞星“太陽能物理”聯合實驗室，北航-航天五院511所“超導與先進太空飛行器磁學”聯合實驗室和北航-解放軍9719廠“先進複合材料”聯合實驗室。
科技研究
學院先後獲批和承擔國家科技支撐計畫重大課題、國防基礎重大研究項目、國家/國防973課題、863項目和國防基礎研究等重大重點科研項目多項，科研經費年均增長率達40%。近5年獲批國家級項目200餘項，年科研經費超過3000萬元（2013年）。獲批多項國家重大重點項目。2006年獲批國家科技支撐計畫重大課題“場發射槍透射電子顯微鏡的研製”，經費2210萬；2009年獲批科技部國際熱核聚變反應堆（ITER）專項“托卡馬克電漿與壁材料相互作用”，經費2895萬；2012年獲批國家自然科學基金重點基金“高分辨器系統的研發和一種奇特原子質量的新測量方法，經費300萬；2012年獲批國防基礎重點項目1項，經費870萬；2013年連續獲批科技部國際熱核聚變反應堆專項，經費3400萬。2014年獲批國家自然科學基金重點基金“溶劑蒸發效應對高分子薄膜結構影響的動力學研究”，經費340萬（土井正男教授負責）。獲批973課題3項，自然科學基金項目多項。
相繼在Physical Review Letters、Applied Physics Letters、Physical Review系列等刊物上發表多篇有影響力的學術論文，SCI文章數量和質量均逐年增長，物理學科2011年進入ESI。年均SCI文章超過100篇，2篇文章為ESI高引論文。學院教師發表論文被引用總數累計約兩萬次。獲得國家發明專利授權多項。
國際交流
圍繞“面向國際的物理教學、面向國際前沿和國家重大需求的物理科研”、實踐“理工文綜合交叉”的構想，物理科學與核能工程學院自建院以來不斷開展了廣泛、深入和務實的國際交流合作。
學院多次組織舉辦國際學術會議、學術互訪、研究生和本科生學術論壇等活動，在北航主辦了“第三屆國際空間粒子與基礎物理學”、“第九屆固體輻照效應計算機模擬”等國際會議；與美、歐、日等多所國際知名大學或研究機構簽署了長期的人才培養和科研合作協定，與比利時自由大學和澳洲臥龍崗大學建立了聯合實驗室；每年邀請多位國內外學者來訪和學術交流，有多名教師應邀出訪參加合作研究，亦作為大會主席、分會場主席以及大會邀請報告參加國際學術交流。為學院的教學與科研搭建了國際化平台。
