云南大學物理學科始于1933年原省立東陸大學數理系，至今已80余載，自1945年云南大學物理系成立以來，一直堅持“重視數理基礎、教學科研結合、培養創新人才”的人才培養特色，為國家培養了大批物理學人才，在學科建設、人才培養、科學研究和服務社會等方面不斷取得可喜的成績，為云南大學基礎學科的堅持和發展做出了積極的貢獻。

2013年，依托于云南大學悠久的天文學研究歷史和云南得天獨厚的天文觀測條件，云南大學天文學系成立，成為中國高校第5個“天文學系”。與中國科學院云南天文臺聯合培育天文學學科新優勢，使云南大學成為國家天文學研究和人才培養的重要基地。

為加強基礎學科高素質人才培養，建設一流學科，2015年，由物理系、天文學系及云南大學物理實驗教學中心（云南省實驗教學示范中心）合并組建云南大學物理與天文學院。新組建的學院除以上教學單位外，還有云南省粒子天體物理重點實驗室、云南天體物理中心、云南大學核技術應用與輻射防護研究所、物理與天文學院數字城市研究中心、物理與天文學院低碳與節能技術研究所、物理與天文學院光電工程技術研發中心、物理與天文學院數字醫療技術中心、物理與天文學院消防技術研究所等科研機構。學院將以“夯實基礎，加強應用，開拓創新，辦出特色”的思想為指導，進一步加強物理學和天文學高素質創新人才培養，提升物理學和天文學領域基礎研究能力和水平，致力于“研究教學型”學院建設。