人文与社会科学学院的成立是中国科学技术大学在创建世界一流研究型大学的进程中迈出的重要一步，它标志着中国科学技术大学致力于培养具有全面素质的高层次的科学技术人才，是与当代世界高等教育体制接轨的重要举措，也是全面贯彻党的教育方针、推进全面素质教育的重大步骤。
科技史与科技考古系成立于1999年3月，是在原中国科学技术大学自然科学史研究室和科技考古研究室基础上，联合中国科学院自然科学史所和中国社会科学院考古所而建立的。原中国科学技术大学校长朱清时院士兼任第一届系主任，著名科学史家席泽宗院士兼任系名誉主任，著名历史学家李学勤教授兼任系学术委员会主任。2005年11月著名科技史专家、国际科技史学会第一副会长、中国科技史学会理事长刘钝教授兼任第二届系主任。
面对国家和社会巨大的紧缺人才需求，科技传播系（25系）致力于培养“科技媒体和科技传播”英才，致力于培养具有卓越的内容创意设计能力、优秀的平台运营管理能力以及出众的传播技能的优秀人才。基于在网络传播、数字媒体、科学普及、媒体艺术、科技传播、科技新闻等新兴的学科领域的锐气和潜力，本系已是中国科学技术大学富有朝气的、极具发展潜力的学科建设方向之一。
科技哲学系前身是中国科学技术大学人文与社会科学学院的独立教学研究单位——科技哲学教研部，承担全校本科生与研究生科技哲学类基础通修课教学任务，同时拥有科技哲学专业硕士点和博士点授权，培养科技哲学专业硕士研究生和博士研究生。国家科技部中国科技发展战略研究院是教学科研合作单位。
心理学是现代生活中人们最广泛涉及的主题。 2020年12月6日中国科学技术大学校字〔2020〕213 号文件发布，人文与社会科学学院系部设置调整，心理学系正式运行。
中国科学技术大学马克思主义学院成立于2016年3月10日，由中国科学技术大学与中共安徽省委党校（安徽行政学院）共建。共建马克思主义学院，既是贯彻中央精神、进一步加强和改进新形势下高校思想政治工作、持续提高思想政治理论课有效性的重要举措，也是创新办学思路，实现优质教育资源共享、两校合作共赢的务实之举。2016年4月26日，习近平总书记来我校考察时，对我校与安徽省委党校共建马克思主义学院的做法给予肯定。
中科大环境科学与工程系于2019年正式成立，由之前的化学与材料科学学院的环境工程专业与地球和空间科学学院的环境科学专业组合而成，既继承了前身两专业的深厚底蕴与优良传统，又以崭新的面貌破土而出，恰如向阳花木、雨后春笋，踏足磐石、庇于桑苞，欲纳新鲜活力之血液，更创欣欣向荣之新景。
中国科学技术大学核科学技术学院由加速器科学与工程物理系、等离子体物理与聚变工程系、核科学与工程系等单位组成，是国内唯一同时依托国家实验室（同步辐射国家实验室）和国家级大科学装置（中科院合肥物质研究院等单位）组建的具有鲜明的大科学工程特色的学院。现任院长为李建刚院士，执行院长为封东来教授，学院分党委书记为李良彬教授。
中国科技大学环境科学与光电技术学院是中国科学院领导在践行科教结合、教育创新的基础上，进一步推进“寓教于研”的重要举措。学院经中国科学院批准，由中科院合肥物质科学研究院和中国科学技术大学共同筹建，由中科院安徽光学精密机械研究所为主，负责落实中国科大环境科学与光电技术学院的合作事宜。以培养环境科学与光电技术交叉学科方面具有实际科研能力的高层次精英人才和领军人才为目标。
同步辐射是一种强度大、亮度高、频谱连续、方向性及偏振性好、有脉冲时间结构和洁净真空环境的优异的新型光源，可应用于物理、化学、材料科学、生命科学、信息科学、力学、地学、医学、药学、农学、环境保护、计量科学、光刻和超微细加工等众多基础研究和应用研究领域。
合肥微尺度物质科学国家研究中心（以下简称微尺度国家研究中心）是科技部2017年11月批准组建的六个国家研究中心之一，依托于中国科学技术大学，是在合肥微尺度物质科学国家实验室筹建十余年的基础上组建。2018年3月，微尺度国家研究中心建设运行实施方案通过专家论证。
核探测技术与核电子学是粒子物理、核物理、粒子天体物理等学科的基础，在国民经济、国家安全与国防建设及核医学、核能源等方面起着重要的作用。过去二十多年来，由于市场经济的冲击，这个重要的基础学科在国内的发展受到影响，在许多研究单位已萎缩或消失，许多原有的工业基础也逐渐消亡。但随着近年来国民经济的飞速发展，相关应用领域对技术和人才的大量需求，国外商业产品的大量涌入，使核探测技术与核电子学学科发展倍受关注。
语音及语言信息处理国家工程研究中心（以下简称国家工程研究中心）英文名称为：“National Engineering Research Center of Speech and Language Information Processing”，英文缩写为：“NERC-SLIP”。
人工智能已经上升至国家战略。信息化向智能化迈进是大势所趋，智能化将是人类社会下一个技术形态的标志。人脑是自然界几亿年进化的高级智能产物，具有超高的智能和超强的鲁棒性。揭示人脑信息处理机制，从脑科学和神经科学获得启发，发展类脑智能技术，是实现信息化向智能化跨越的最佳途径。
热安全技术国家地方联合工程研究中心（安徽）于2015年由国家发改委批准建设，是中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室及热安全相关学科的成果转化和产业化平台。中国科学技术大学是中国科学院直属的以前沿科学和高新技术为主、兼有以科技为背景的管理和人文学科的全国重点综合性大学，是国家首批“985工程”、“211工程”重点建设院校，并入选“中国科学院知识创新工程”。
