为适应我国科学技术的迅猛发展，科学与技术的交叉融合的趋势，加速工程科学研究人才的培养，我校于1978年成立精密机械与精密仪器系，并确定了在理科的氛围中宽口径培养工程研究型人才的方针，强化数理力学基础，强调机、光、电、自动控制和计算机一体化，侧重精密机械与精密仪器。
1958年9月20日，中国科学技术大学成立，全校设置12个系，我们系当时的名称是物理热工系，由我国著名的老科学家、中国科学院动力研究室研究员吴仲华担任主任。
中国科学技术大学安全科学与工程系成立于二〇〇四年，目前是国家安全工程专业教学指导委员会副主任单位。二〇〇四年至二〇一四年，中国工程院院士范维澄教授任首届系主任，张和平教授担任系常务副主任；二〇一四年至二〇一九年胡源教授担任系主任，王青松教授任系副主任；二〇一九年至二〇二一年胡源教授担任系主任，祝玉泉任系副主任，王青松教授任系教学主任，二〇二一年至今刘乃安教授担任系执行主任，祝玉泉任系副主任，王青松教授任系教学主任。
为迎接信息科学技术的迅猛发展和知识经济时代的到来，适应国家经济、国防建设和社会发展的需要，中国科学技术大学于1999年6月成立信息科学技术学院（以下简称“信息学院”），学院由电子工程与信息科学系、自动化系、电子科学与技术系、国家示范性微电子学院、网络空间安全学院、信息与计算机国家级实验教学示范中心、信息科学实验中心等单位组成。
电子工程与信息科学系成立于1958年科大建校之时。建系时定名为无线电电子学系，在科大内部称为六系。根据中国科学院"全院办校，所系结合"的办校原则，著名电子学家、时任中国科学院电子学研究所所长顾德欢先生出任六系首任系主任。六系建系之初共设有无线电技术、无线电物理、电真空技术和声学4个专业。
1958年9月，中国科学技术大学建立了国内首个自动化系，位于安徽合肥主校区和新建高新校区，拥有建筑面积为7600平米的现代科研办公用楼。自动化系本科专业为“自动化”,是首批国家一流本科专业建设点之一。
中国科学技术大学是国内最早开设计算机专业的院校之一。中科大计算机科学与技术学院（以下简称“计算机学院”），是由1958年建校时设置的计算机专业发展而来的。该专业最初由老一辈计算机科学家夏培肃先生等亲自执教，并夯实了良好的基础。经过60多年的不懈努力，它已成为我国培养计算机人才、科研实力强，并产生显著影响力的计算机科学与技术学院，在服务国家重大战略需求中发挥着重要作用
为响应国家创新驱动发展战略，向建设成为世界一流大学的目标迈进，2017年8月8日，中国科学技术大学召开了大数据学院和大数据研究院建设专项工作会议决定建设大数据学院和大数据研究院。2018年3月，大数据学院正式成立，陈恩红教授担任大数据学院执行院长。
中国科学技术大学是国内最早开展信息安全教学和研究的高校之一。1970年代，国家聘请了7位著名数学家担任密码学高级顾问，其中3位来自中国科大：华罗庚、龚昇、曾肯成。在他们的带领下，我校成长起一支从事密码学研究的骨干队伍，并于1974年开办了编码与密码专业。
2015年7月教育部批准中国科学技术大学筹建国家示范性微电子学院，2015年12月正式成立。目前由中国工程院院士，吴汉明兼任微电子学院院长。
中国科学技术大学是中国科学院所属的一所以前沿科学和高新技术为主，兼有医学、特色管理和人文学科的综合性全国重点大学。学校现有23个学院（含6个科教融合共建学院）、33个系。
地球和空间科学学院由地球物理与行星科学技术系、地球化学与环境科学系组成，前身为1958年中国科大建校时设立的地球物理系和地球化学和稀有元素系，时任中国科学院地球物理所所长赵九章和中国科学院地质所所长侯德封分别担任两个系的首任系主任。
中国科大生命科学与医学部的前身是1958年创校之初的13个系之一的生物物理系，由时任中国科学院生物物理所所长、中国生物物理学的奠基人贝时璋院士担任首任系主任。1978年成为生物系（8系）。1998年成为生命科学学院。2017年12月23日，在生命科学学院基础上组建生命科学与医学部，由安徽省、国家卫健委、中科院三方共建。国际知名学者程临钊教授担任创始部长、薛天教授任执行部长。安徽省立医院作为中国科大直属附属医院，成为生命科学与医学部的重要组成部分，命名为“中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）”。
学院现拥有国家生物学一级重点学科和中国科学院生态学一级重点学科，是生物学和生态学一级学科博士学位授权点，并与中国科学院8个研究所联合培养研究生。
中国科学技术大学基础医学院成立于2018年，是生命科学与医学部下属四个学院之一。学院拥有一支高水平的教师和科研队伍，现有教授44人（含相当专业技术职务人员）、副教授/副研究员8人、特任副研究员21人，其中包括中国工程院院士1人，教育部长江学者3人，中组部万人计划领军人才入选者3人，国家自然科学基金委杰青入选者7人，国家自然科学基金委优青入选者11人。
