1978年11月14日，严士健在《北京师大》校报上提出，北京师范大学应该办成既是教学中心又是科研中心的学府。

1980年3月25日，数学系举行学校“文化大革命”后首次研究生毕业论文答辩。答辩委员会一致通过陈木法的答辩论文，成绩评为优秀。这是改革开放后北京市第一次研究生毕业论文答辩，《北京晚报》在头版头条做了报道。

1981年11月，基础数学、概率论与数理统计两个数学二级学科被批准为博士点。王世强、孙永生、严士健和刘绍学被批准为首批博士生导师，占全国首批数学博士生导师的5.6%，占学校首批博士生导师（理科还有黄祖洽、刘若庄、陈光旭、汪堃仁和周廷儒，不含兼职博士生导师）的22.2%。1986年7月，应用数学被批准为博士点。2011年6月，学校批准学院设立计算数学博士点。

1983年9月29日，北京师范大学数学与数学教育研究所成立, 严士健任所长。

1983年11月5日，陈木法通过博士论文答辩，成为学校第一位博士。本来陈木法属于国内第一批博士学位人选，但是他于1981年12月至1983年3月在美国Colorado大学做访问学者，错过了这个机会。

1984年5月29日，王梓坤被国务院任命为北京师范大学校长并到数学系工作。

1987年2月，王世强、罗里波、沈复兴和卢景波的《模型论与判定问题》获国家教委科技进步奖一等奖。这是数学系教师获得的第一个省部级科研成果一等奖。

1988年4月，汪培庄的博士生张洪敏等研制成功我国首台模糊推理机并成功地进行倒立摆仿真试验，并将其应用于地膜生产线。

1988年7月22日，数学系基础数学、概率论与数理统计两个二级学科被批准为国家重点学科，占学校重点学科数的2/7，大大地提高和加强了数学系在学校中的地位，是数学系发展阶段的一个重要转折点和亮点。

1990年，数学系建立起学校第一个博士后流动站，每年可以接受1～3名博士进站工作。惠昌常是在1991年6月进入数学系博士后流动站的第一位博士后，2001年入选教育部长江学者奖励计划特聘教授。

1991年11月，王梓坤当选为中国科学院数学物理学部委员(后改称院士)，是数学系第一位获院士荣誉称号的教授。

1992年9月9日，江泽民总书记来学校视察工作时，到数学楼模糊信息处理与模糊推理机国家专业实验室，观看模糊控制技术的演示。

1994年1月28日，国务院副总理李岚清等到数学楼模糊信息处理与模糊推理机国家专业实验室视察工作。

1994年年底，学校试行由各系民主推选校长。经过三轮筛选，数学系陆善镇在1995年4月23日被国务院任命为北京师范大学校长。

1995年11月，校友唐守正研究员(1982届硕士和1985届博士生)当选为中国科学院生命科学部院士，他是数学系第一位获得院士称号的硕士和博士毕业生。

1996年9月，数学系被国家教委批准为第四批国家理科基础学科人才培养和科学研究基地。

1998年6月，经国务院学位委员会批准，数学系获数学一级学科博士学位授予权。

1999年5月8日，数学系为王世强、孙永生、严士健、王梓坤和刘绍学教授执教50年召开庆祝大会。

2000年8月21日至9月1日，数学系主办的第9届国际代数表示论大会（ICRA）在学校举行，参加大会的有来自18个国家的80多位外国专家和我国的30多位学者。

2002年2月，数学系以陈木法为学术带头人的概率论研究群体获国家自然科学基金委员会2001年度创新研究群体科学基金，是国内数学界第一个获资助的数学研究群体。2004年11月和2007年11月连续获得第二期和第三期共9年资助。2006年4月底，概率论创新研究群体获全国五一劳动奖状（班组）。

2002年8月11日，世界首例直线运动四级倒立摆实物控制系统在数学系实验成功，这是一项原创性的具有国际领先水平的重大科技成果，获2002年教育部高等学校自然科学奖一等奖。

2002年8月17～19日，首届马氏过程及相关论题国际学术研讨会在学院召开。会议由概率论创新研究群体举办。至今已举办14届。

2002年8月，陈木法和长江学者特聘教授戎小春在第24届国际数学家大会上做45分钟报告。

2002年8月，李仲来主编的《北京师范大学数学系史(1915～2002)》在北京师范大学出版社出版。

2003年10月27日，李洪兴领导的科研团体，采用高维变论域自适应控制理论，在世界上第一个成功地实现平面运动三级倒立摆实物系统控制。该项成果已达到国际领先水平。

2003年11月，陈木法当选为中国科学院院士，他是第一位本科、硕士和博士均在数学系毕业后当选的院士。

2004年3月1日，学校决定成立数学科学学院。4月22日，校党委常委会决定:成立中国共产党北京师范大学数学科学学院委员会，任命李仲来为党委书记，保继光为学院院长。

2004年7月12～17日，第4次国际稳健统计大会在学院举办，共有120余人参加这次大会，其中来自世界22个发达国家和地区的国外代表80人。

2005年5月，李仲来组织学院教师在北京师范大学出版社出版4个系列：数学与应用数学系列、公共课数学系列、数学教育主干课程系列、数学学科硕士研究生系列教材，目前已经出版和再版73部教材。

2005年6月17日，万维网统计2000年以来中国大陆发表的高水平数学论文，全国共收录74篇论文，学院被收录9篇，与南开大学数学科学学院并列第一名。

2005年12月25日，北京师范大学数学系成立90周年庆祝大会暨王世强、孙永生、严士健、王梓坤和刘绍学教授五部数学文集首发式在学校隆重举行。

2007年8月，学院数学被认定为一级学科国家重点学科(全校五个)。

2007年12月，学校数学学科进入ESI(Essential Science Indicators)前1%。

2009年11月23日，教育部数学与复杂系统重点实验室通过批准验收。

2011年3月中下旬，学院从数学楼搬到新图书馆(后主楼)11～13层，计算机房搬到9层。4月6日，数学资料室搬到旧图书馆4楼西部。7月中旬，概率论与数理统计方向的老师从科技楼11层搬到后主楼办公室。

2012年6月30日，数学学科进入ESI第99名，在学校8个进入ESI前1%的学科中，率先进入前100名。目前是78名,是学校唯一进入前100名的学科。

2014年10月，学校数学学科在美国新闻(US News)联合汤森路通公司发布2015世界最佳大学学科排行榜中列40位，2016～2018年的世界最佳大学学科排名依次为第29，30，45名。

2015年10月25日，学院隆重举行北京师范大学数学学科创建100周年庆祝大会。

2017年9月，学校数学学科进入世界一流学科建设计划。

2018年8月，李仲来主编的《王梓坤文集》8卷本在北京师范大学出版社出版。