湖南师范大学物理与信息科学学院的建立可追溯到1938年国立师范学院的理化系。1953年全国院系调整，湖南师范学院成立，创建物理系。1999年物理系与理学院合并，在物理系应用电子技术教育专业基础上创建电子信息科学与技术系。2002年理学院分院，组建物理与信息科学学院。2018年因学科调整，成立物理与电子科学学院。
现有物理学、应用物理学、电子信息科学与技术三个本科专业，其中“物理学”和“电子信息科学与技术”是湖南省高校特色专业。有教职工114人，其中教授37人，博士生导师32人，副教授32人（含校聘7人）；具有博士学位的教师79人。
1986年物理学科教学论获得硕士学位授予权，开启了学科建设快速发展的大门，1990年理论物理专业获得硕士学位授予权，1995年凝聚态物理获得硕士学位授予权。2000年理论物理获得博士学位授予权，实现学校理科博士点“零”的突破。2003年“物理学”博士后科研流动站挂牌，2005年物理学一级学科博士点通过专家评审。2007年“理论物理”被批准为国家重点学科，2010年获评湖南省优势特色重点学科，2007年“低维量子与结构”省部共建教育部重点实验室批准立项，2009年建成投入使用，2010年“量子效应及其应用”获教育部长江学者创新团队立项，2011年获评湖南省自然科学基金创新群体。根据美国ESI基本科学指标库2012年3月8日公布的数据，物理与信息科学学院物理学科的ESI排名进入全球大学和科研机构前1%，标志物理学已进入世界一流行列。2015年物理学成为校级一流学科。
物理与信息科学学院目前拥有物理学一级学科博士点、电子科学与技术一级学科硕士点、电路与系统、物理电子学和计算机软件与理论、软件工程等科学硕士学位授权点，电子与通信工程、软件工程专业学位授权点。
物理与信息科学学院近五年承担国家自然科学基金重大研究计划、优秀青年项目、面上项目、青年项目等70余项，省厅级课题40余项。发表学术论文300多篇，其中Science 2篇，Chem. Rev.（IF=35.5）上论文1篇，P.R.L论文10余篇，其他PR系列及影响因子大于4.0的120余篇，出版学术专著4部，获得国家授权专利28项，获湖南省科技进步一等奖1项，湖南省自然科学一等奖1项，广东省科学技术奖一等奖1项。
物理与信息科学学院拥有“大学物理”国家级教学团队、湖南省大学生创新实验中心“物理与信息技术”、校企合作产学研基地“电路设计与光电系统开发”，本科生就业率在90%以上，考研率在30%左右。获评“全国先进班集体”1项、 湖南省“先进班集体标兵”2项、全国优秀大学生社团1项等荣誉。