En 1969, se creó el Instituto de Matemáticas como parte del área de Matemáticas, Física y Química. Este Instituto reunió a todos los profesores de Matemáticas y Estadística de la Universidad, tomando a su cargo la investigación, docencia y extensión en éstas dos áreas, y de impartir la carrera de Licenciatura en Matemáticas. Entre los principales hitos en el desarrollo del Instituto de Matemática se destacan la formación de uno de los primeros grupos en Chile realizando activamente investigación en matemáticas (en sus inicios especialmente en el campo de la Lógica Matemática), la creación del programa de Magister y Doctorado en Matemática en 1972, la creación de la Licenciatura en Matemáticas, y del primer título en Estadística en 1972. Dirigieron el Instituto los profesores Hugo Finsterbush, Felipe Villanueva, Luis Gómez y Rolando Chuaqui. Entre los años 1974 y 1980, el Departamento de Probabilidad y Estadística se separó del Instituto, formando un Departamento autónomo. Fue dirigido por el profesor Carlos Prado, y en ese período se creó el título de Estadístico (1974).

En 1982, se creó la Facultad de Matemáticas, y entre sus logros se destacan la consolidación de la facultad como un centro activo de investigación en varias campos de las matemáticas y estadística, el auspicio y creación de los primeros programas de búsqueda de talentos matemáticos en Chile, la creación del Ciclo Básico de Matemáticas como plan común a la Licenciatura y a la Pedagogía en Matemáticas (1983), la creación del Magister en Estadística en 1986 y el Doctorado en Estadística, el primero en Latinoamérica de habla hispana, en 1997.

Han sido Decanos de la Facultad los profesores Rolando Chuaqui K. (fallecido el 22 de Abril de 1994), José López T. y Claudio Fernández J.