物理学院包含物理系、应用物理系、光学系、大学物理教学中心和物理实验中心五个部门，承担全校《大学物理》和《大学物理实验》公共基础课，两门课程均入选国家一流课程。学院现有应用物理学和物理学2个本科专业，其中应用物理学入选国家一流本科建设专业。学院拥有物理学一级学科硕士学位点，共建光学工程一级学科博士学位点以及新一代电子信息技术（含量子技术）专业硕士学位点，主要研究方向涉及精密测量物理、光学、理论物理、凝聚态物理四个领域，拥有精密测量山西省重点实验室和山西省实验教学示范中心，是新型传感器与智能控制教育部重点实验室的主要依托单位之一。学院建有一支长江学者特聘教授、教育部创新团队负责人领衔的高水平师资队伍，拥有光学精密测量山西省国防科技创新团队、山西省科技创新重点团队、山西省研究生教育优秀导师团队。近三年承担国家重点研发计划项目、国家重大科研仪器研制项目、国家基金重点项目、国防重点项目等国家级科研项目20余项，在Light、Nat. Commun.等期刊上发表学术论文100多篇，授权中国发明专利100多项、美国专利3项，获省部级科学技术一等奖、二等奖共10项，山西省教学成果特等奖、一等奖共2项。