理学院成立于2005年10月，其前身是始建于1956年的张家口师专计算机科学系、数学系、物理系、化学系，2009年6月，原农林科技学院的基础农学部、原医学技术学院的物理教研室并入组成现在的理学院。理学院现有数学与应用数学、统计学、物理学、新能源科学与工程、储能科学与工程、化学、应用化学7个本科专业，其中新能源科学与工程专业为学习八大骨干专业之一，数学与应用数学、新能源科学与工程和应用化学专业为河北省一流本科专业，拥有材料与化工专业硕士和数学、物理学、化学三个领域教育硕士学位授权点。

  现有教职工121人，105名专任教师全部具有硕士及以上学位，其中博士学位31人，具有副教授及以上职称人员35人。学院下设10个教学单位，其中新能源科学与工程专业教学团队是河北省优秀教学团队，新能源系、物理系为河北省优秀基层教学组织。学院师范教育特色鲜明，经教育部批准，自2022年起数学与应用数学、物理学、化学三个师范类专业的本科生和教育硕士可免国家考试获得高级中学教师资格。现有光伏技术省部共建协同创新中心、河北省光伏导电薄膜工程研究中心、河北省可再生能源制氢与氢燃料电池发动机产业技术研究院、河北省新能源现代产业学院、张家口市生物质制氢技术创新中心、河北北方学院绿色能源与化工科普示范基地（省级）、张家口市应用化学重点实验室等省市级科研与实践平台，建有校级课程思政教学示范中心、绿色能源与新型材料级研究所，基础数学、应用化学、物理学3个校级重点学科，理学院课程思政教学研究示范中心。数学分析、应用化学等5门课程为河北省一流本科课程，数学教育测量与评价课程为研究生课程思政示范课，电磁学等16门课程为校级优秀课程，初等数学研究等6门课程为校级课程思政示范建设课程，电路等5门课程为校企合作示范课程；数学教学论等5门课程为线上线下混合式课程，已形成多层次、高质量的精品课程体系。

  理学院紧密对接国家“双碳”战略与区域产业发展需求，聚焦绿色能源、新材料两大核心研究领域，现形成电化学储能、薄膜材料、材料合成与可再生能源利用、多功能纳米材料、协同催化与能源创新、智慧能源动力系统六个科研团队。近年来，学院科研实力稳步提升，先后承担国家自然科学基金、河北省自然科学基金等科研项目190余项；在国内外权威专业期刊共发表高水平研究论文1000余篇；主编、参编教材39部；获国家级、省级、市级教学与科技成果奖励20余项。

  学院始终坚持立德树人根本任务，高度重视学生实践能力、创新精神与综合素养的培育，构建起“以赛促学、以赛促教、赛教融合”的实践育人体系。近年来，学院学子在各类专业技能大赛当中屡获佳绩，2024年学生作品在中国国际大学生创新大赛中获国家级铜奖，2026年学生作品在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛获特等奖，2025年、2026年学生在全国大学生化工设计竞赛华北赛区中蝉联一等奖。