Славетна історія факультету, успішний розвиток математики і механіки, фундаментальна підготовка студентів беруть свої витоки з часу відкриття університету, з 1804 року, від кафедр чистої математики і прикладної математики відділення фізичних і математичних наук. На факультеті створені глибокі традиції самовідданої праці і любові до математики. Ці традиції йдуть від першого професора математики Харківського університету — Т. Ф. Осиповського (1765–1832), який працював в університеті з 1803 по 1822 рік і був ректором університету у 1813–1820 роках. Серед перших вихованців університету був видатний математик, академік Петербурзької Академії наук М В. Остроградський (1801–1862).
Надалі математичні традиції підтримувалися і розвивалися зусиллями таких видатних вчених, зокрема, як В. Г. Імшенецький (1832–1892), К. М. Андрєєв (1848–1921), О. М. Ляпунов (1857–1918), В. А. Стєклов (1864–1926), Д. М. Синцов (1867–1946), С. Н. Бернштейн (1880–1968). Механіко-математичний факультет організаційно сформувався у 1961 році. Першим його деканом став проф. Д. З. Гордєвський (1901–1979). З 1 вересня 2015 року факультет має нову назву — «Факультет математики і інформатики».
Широко відома науково-педагогічна діяльність високопрофесійних вчених і викладачів факультету, таких як
Н. І. Ахієзер (1901–1980),
Я. П. Бланк (1903–1988),
В. М. Борок (1931–2004),
В. Л. Герман (1914–1964),
Г. А. Домбровський (1920–1996)
Г. І. Дрінфельд (1908–2000),
Є. М. Жмудь (1918-2008),
Б. Я. Левін (1906–1993),
М. С. Лівшиць (1917–2007),
В. М. Майзель (1900–1943),
В. П. Петренко (1936–1988),
О. Я. Повзнер (1915–2008),
О. В. Погорєлов (1919–2002),
А. К. Сушкевич (1889–1961),
І. В. Сухарєвський (1923–2000),
І. Є. Тарапов (1926–2002),
І. Ю. Чудинович (1949–2010),
М. Й. Кадець (1923-2011),
Б. В. Новіков (1946-2014),
А. П. Гришин (1941-2015),
І. Д. Чуєшов (1951-2016),
Ю. В. Гандель (1934-2017),
В. Г. Дрінфельд,
Ю. І. Любич,
С. А. Масалов,
Й. В. Островський,
Ю. К. Сіренко,
В. О. Щербина,
А. Г. Руткас,
А. А. Янцевич.
У наш час творчу атмосферу факультету завзято підтримують видатні вчені і викладачі, такі як член-кореспондент НАН України М. В. Щербина, професори В. Д. Гордевський, Г. М. Жолткевич, В. І. Коробов, С. Ю. Фаворов, Л. А. Власенко, В. К. Дубовий, В. О. Золотарьов, М. Ф. Пацегон, Г. М. Скляр, В. М. Кадець, В. В. Фролов, К. М. Руккас, Н. М. Кізілова, Д. Г. Шепельський, І. Є. Єгорова, завідувачі кафедрами О. Л. Ямпольський, І. Т. Зарецька і В. Т. Лисиця, та видатні вчені і викладачі, cпівробітники інших НІІ НАН України та навчальних закладів академіки В. О. Марченко, Є. Я. Хруслов, Л. А. Пастур, члени-кореспонденти НАН України О. А. Борисенко, Г. М. Фельдман, професори А. Г. Боєв, С. В. Єршов, Б. Я. Кантор, В. М. Конторович та інші.
На фотографії (зліва направо): А. А. Борисенко, Л. А. Пастура, Е. Я. Хруслов, А. Д. Мишкіс, В. А. Марченко, В. І. Коробов, М. А. Азаренков, Г . М. Жолткевич.
Плідна праця вчених і викладачів уславлена найпрестижнішими преміями, нагородами, медалями, почесними званнями, грантами, подяками. Так, зокрема, академік О. В. Погорєлов є лауреатом Державної премії СРСР, Міжнародної премії імені М. І. Лобачевського АН СРСР, Ленінської премії СРСР, академік В. О. Марченко є лауреатом Ленінської премії СРСР, нагороджений золотою медаллю імені В. І. Вернадського НАНУ, член-кореспондент О. А. Борисенко є лауреатом премії імені Н. М. Крилова НАНУ, нагороджений орденом «За заслуги» III ступеня, є лауреатом Державної премії України, професор В. Г. Дрінфельд є лауреатом Філдсовської премії, професор А. Г. Руткас нагороджений медаллю «3а трудовую доблесть», є лауреатом Державної премії України, професор В. І. Коробов нагороджений золотою медаллю С. П. Корольова Російської академії космонавтики і є лауреатом Державної премії України. Сьогодні наукові дослідження, навчальний процес, методичну та організаційну роботу факультету забезпечують 60 викладачів і науковців, серед яких — академік і два члени-кореспонденти НАН України, 20 докторів та 30 кандидатів наук. На факультеті працюють 4 кафедри.