物理与光电工程学院起源于1976年成立的数理系，1977年开始招收培养第一届物理学专业本科生。1981年单独成立物理系，2002年撤系成立材料与光电物理学院，2014年9月更名为物理与光电工程学院。经过40多年的建设与发展，现已成为学科平台齐全、师资力量雄厚、科研势头强劲、人才培养显著的院系之一。学院现设物理系、微电子科学与工程系、测控技术与仪器系、光电信息科学与技术系、大学物理教学中心、基础物理实验教学中心、专业实验教学中心、以及“物理学韶峰班”拔尖人才培养计划工程。物理学专业是湖南省重点专业，物理学和微电子科学与工程是湖南省特色专业。学院是湖南省物理学会理事长单位。

       学科平台齐全。学院现有物理学一级博士点和物理学博士后科研流动站、物理学和电子科学与技术两个一级学科硕士点、集成电路工程和光学工程两个工程硕士点、物理学湖南省重点学科；有“微纳能源材料与器件物理”教育部创新团队、“技术物理”国家级教学团队、“计算物理及其应用”国家级精品课程、“微纳量子能源材料及其应用”湖南省自然科学创新研究群体、“低维凝聚态物理与功能材料”湖南省高校科技创新团队；有“微纳能源材料与器件”湖南省重点实验室、“微光电与系统集成”湖南省工程实验室、“量子工程与微纳能源技术”湖南省高校重点实验室；与美国密苏里大学和韩国延世大学建立有联合人才培养项目。

       师资力量雄厚。学院现有教职工93人，其中专任教师67人，实验技术人员16人，教学辅助人员10人；专任教师中教授20人、副高职称30人，博士生导师20人；高层次人才群体突出，有全国“万人计划”领军人才1人，教育部“长江学者”特聘教授1人，湖南省“百人计划”特聘教授2人，湖南省“芙蓉学者”特聘教授2人，湖南省“芙蓉学者”讲座教授1人，全国模范教师1人，宝钢优秀教师1人，国家“百千万人才工程”专家1人，教育部跨(新)世纪人才基金获得者3人，享受政府特殊津贴专家1人，湖南省优秀中青年专家2人，湖南省121人才工程入选4人。另聘有4位国内外知名物理学家和企业界骨干任兼职教授。 

       科研势头强劲。学院现承担国家“973”项目、“863”项目、国家“十二五”重大专项、国家杰出青年基金项目、国家自科基金重点项目、国家自科基金面上与青年项目、教育部重大培育项目等100余项省部级以上科研项目，科研总经费4000余万元，科研实力连续五年稳居学校首位。近5年在Science、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano. Lett.、PRL、APL、PRB等国内外重点刊物发表学术论文767篇（三大检索系统收录），获得发明专利15项、实用新型专利7项，获得湖南省自然科学奖一等奖等省部级以上科研奖励5项。

       人才培养成效显著。学院历年来累计培养各类毕业毕业生8000多人，其中本科生7000多人、研究生1400余人。毕业生以基础好、适应快、素质高、能力强而深受用人单位青睐。毕业生中，涌现了3位千人计划特聘教授、2位万人计划领军人才、6位长江学者、5位国家杰青等一大批学术精英、企业高管和党政管理干部。近几年来，学院学生获得全国百篇优秀博士论文2篇、全国百篇优秀博士论文提名奖1篇、全国挑战杯赛和数学建模等高级别竞赛奖励200多项，涌现了全国百佳优秀志愿者、中国大学生自强之星提名奖、湖南省首届金牌志（义）工奖、省十佳学生班长、广州军区优秀国防生等大批学生典型。全院毕业生一次性就业率保持在95%左右、考研率一直保持在30%以上。

       学院优秀本科生可以免试推荐攻读本院或者国内外著名大学和科研院所硕士研究生，优秀本科生、硕士生可以实行硕博连读。