南京大學物理學科創立于1915年的南京高等師范學校（物理學系建立于1920年），是我國高等院校中創立最早的物理學科之一。百年來，追求卓越，名家輩出，為我國物理學發展作出了重要貢獻，成為我國最有影響的物理學科之一。在南京大學學習和工作過的老一輩物理學家有吳有訓、嚴濟慈、趙忠堯、施汝為、陸學善、余瑞璜、吳健雄、朱光亞、程開甲、楊澄中、魏榮爵、湯定元、馮康等數十位中科院和工程院院士，并涌現出蔣樹聲、郭金龍、李國鼎等政治家和社會活動家。

2009年12月30日，南京大學根據學科劃分在原有的物理學系、電子科學與工程系和材料科學與工程系的基礎上，新組建成立了物理學院、電子科學與工程學院、現代工程與應用科學學院。

物理學院現有教職工215人，學院現有教授92人、副教授50人。其中包括中國科學院院士9人，教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授17人，國家杰出青年基金獲得者21人，國家基金委創新團隊2個，教育部創新團隊3個，“國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）”項目首席科學家9人。

物理學院現有“物理學”國家一級重點學科，覆蓋理論物理、凝聚態物理、聲學、光學、原子分子物理、粒子物理核物理、生物物理與軟物質、原子與分子團簇物理、應用電子學與技術物理等，其中“理論物理學”、“凝聚態物理”、“聲學”為國家二級重點學科。擁有固體微結構物理國家重點實驗室、近代聲學教育部重點實驗室、江蘇省高技術研究重點實驗室（納米技術）、以及十余個跨學科研究所與研究中心，跨學科的南京微結構國家實驗室正在籌建中。物理學院是國家物理學基礎學科人才培養基地，大學物理教學實驗中心是國家物理學基礎學科人才培養基地和國家物理實驗教學示范中心。物理學院的“物理學”博士后流動站是全國優秀博士后流動站。