药物化学生物学国家重点实验室于2011年经批准正式筹建，2014年12月通过验收，为依托南开大学的独立科研实体。

元素有机化学国家重点实验室始建于1985年，1987年通过国家验收并正式对外开放，是国家首批建设的国家重点实验室之一。元素有机化学国家重点实验室是在聂荣臻元帅和我国著名化学家杨石先教授的亲切关怀下，由著名有机化学家陈茹玉院士和农药化学家李正名院士等老一辈科学家创建。

南开大学新闻传播教育始于1984年，学科前身是原中文系的“编辑学”（后更名为“编辑出版学”）本科专业。该专业应中央要求而建立，与北京大学、复旦大学同期创办，在国内高校中开办时间最早，现已连续招生37年。2000年，南开大学传播学系正式建立。2021年10月，南开大学正式挂牌成立新闻与传播学院，由科技日报社原总编辑、范长江新闻奖获得者刘亚东担任院长。

为适应中国经济结构战略性调整对软件人才的迫切需要，实现我国软件人才培养的跨越式发展，支持天津滨海新区的开发和开放， 2001 年 8 月南开大学开始筹建软件学院， 于2002 年1 月正式成立国家示范性软件学院。南开大学软件学院是教育部和国家发展计划委员会批准成立的首批国家示范性软件学院之一。

南开大学网络空间安全研究工作始于1984年的数学和计算机学科，是从密码学、计算机网络和计算机应用等方向发展起来。南开大学于2003年在全国首批设立信息安全本科专业，2006年设立信息安全——法学双学位试点班，培养攻读信息安全和法学双学位的复合型安全人才，2012年设置信息安全二级学科，培养信息安全研究方向的硕士和博士研究生。

南开大学人工智能学院是在天津市大力支持下，依托南开大学校内资源和学科优势，新近建设的学院，也是南开大学目前最年轻的学院。学院成立于2018年5月11日，由南开大学发布文件宣布学院成立。2018年5月16日，在第二届世界智能大会上举行了南开大学人工智能学院揭牌仪式。

南开大学计算机学科的研究工作始于1958年，是在实力雄厚的数学学科和物理学科的基础上发展起来的，是我国最早从事计算机研究与教学的院校之一。1984年为发展工学学科，南开大学将原数学系1977年创建的计算机软件专业、自动控制专业和物理系1980年创建的计算机应用专业整合成立了计算机与系统科学系。

学院目前下设6个二级研究单位，包括新能源材料化学研究所、新催化材料科学研究所、稀土与无机功能材料研究中心、光电磁材料研究中心、碳纳米科技及高分子复合材料研究中心、光子学/电子学材料研究中心，并拥有多个国家级和省部级科研平台，包括“无机固体材料与能源化学高等学校学科创新引智基地”、“天津市金属及分子基材料化学重点实验室”、“天津市稀土材料与应用重点实验室”、“天津市新材料和清洁能源国际联合研究中心”；参与共建“天津化学化工协同创新中心”、“先进能源材料教育部重点实验室”、“功能高分子材料教育部重点实验室”

南开大学电子信息与光学工程学院是在实力雄厚的物理学科的基础上发展起来的。1984年成立电子科学系、现代光学研究所，1992年成立光电子薄膜器件与技术研究所。为适应信息技术和产业的发展，于1995年联合计算机与系统科学系和智能机器人研究所组建信息技术科学学院。为加快南开大学现代工学学科体系建设，于2013年新组建电子信息与光学工程学院。

南开大学药学院正式成立于2007年3月15日，2008年9月，南开大学药学院药学专业正式招生；2011年，药学院联合我校化学学院、生命科学学院、医学院的优势力量，共建药物化学生物学国家重点实验室；2015年12月，药学院整体入驻津南新校区。

南开大学医学学科肇始于1930年理学院设立的医学预科班。医学院自1989年开始招生，1993年经原国家教委批准正式成立。医学院目前分布于八里台老校区和津南新校区。在八里台校区，医学院位于始建于1923年的南开园内最古老的建筑——思源堂内；在津南新校区，医学院拥有一座集教学、科研、办公于一体，建筑面积约1.1万平方米的教学大楼。

南开大学环境学科始建于1973年。1983年成立环境科学系，这是我国综合性大学中最早成立的环境科学系，为我国高等学校环境科学的学科发展与本科教育的早期发展做出重要贡献。随着该学科的发展，又陆续设立了环境规划与管理、环境工程等学科和专业。并在此基础上，于1998年在我国率先成立了环境科学与工程学院。

1919年南开大学创建伊始，即设有生物学门。1922年，南开大学正式建立生物学系。1993年6月，在生物学系的基础上联合分子生物学研究所，组建成立生命科学学院。学院现设有微生物学系、生物化学与分子生物学系、遗传学和细胞生物学系、植物生物学和生态学系、动物生物学和发育生物学系；建有国家级示范性生物实验教学中心、艾滋病研究中心、肿瘤生物学中心、昆虫学研究所和公共实验平台，是国家生命科学与技术人才培养基地、国家理科基础科学人才培养基地。

南开化学历史悠久，起源于1919年南开大学建校伊始的理科化学门。1921年，著名化学家邱宗岳教授创建化学系。1995年4月，化学学院正式组建。2000年7月，化学学院实现实体化，成为由原化学系、元素有机化学研究所、高分子化学研究所、应用化学研究所、新能源材料化学研究所、农药国家工程研究中心和中心实验室组建的专业学院。

南开大学物理科学学院前身物理系创建于1919年,是南开大学理科建立最早的系之一。著名物理学家吴大猷教授曾在该系执教，诺贝尔奖金获得者杨振宁、李政道教授是该系的名誉教授。