В 1963 году в Харьковском институте горного машиностроения, автоматики и вычислительной техники (ХИГМАВТ) был организован факультет Вычислительной техники (ВТ) с двумя специальностями – прикладная математика и электронно-вычислительные машины и создана кафедра математической физики. Кафедра была задумана как общеобразовательная, с целью улучшения математической подготовки студентов факультета ВТ.
Заведующим кафедрой становится профессор Шестопалов Виктор Петрович — радиофизик по образованию, будущий академик Академии наук УССР и директор Института радиофизики и электроники Академии наук УССР. В основной состав кафедры сразу пришли Колосова Светлана Васильевна и Дикарев Вадим Анатольевич, которые прошли путь от ассистентов до профессоров.
В том же 1963 г. создается кафедра вычислительной техники. Заведующим кафедрой становится Рвачев Владимир Логвинович, который в будущем становится ректором Харьковского института радиоэлектроники (ХИРЭ), академиком Академии наук УССР, заведующим отделом в Институте проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного Национальной академии наук Украины и сотрудничает с кафедрой до конца жизни.
Рвачев В.Л. переехал в Харьков из Бердянска, где возглавлял кафедру высшей математики в педагогическом институте. Вместе с ним работать на кафедру приходят его аспиранты: Шкляров Леонид Иосифович, Литвин Александра Григорьевна и Литвин Олег Николаевич.
Кафедра осуществляла подготовку инженеров по специальности Математические и счетно-решающие приборы и устройства. В научном плане кафедра занималась разработкой средств вычислительной техники, новых методов вычислений, математическим моделированием свойств зрения человека.
В 1964 кафедра ВТ реорганизуется в две кафедры: кафедра математических машин и кафедра математического программирования и моделирования. А с 1966 года становится кафедрой вычислительной математики и математической физики.
В 1966 году ХИГМАВТ переименован в Харьковский институт радиоэлектроники (ХИРЭ). В 1969 на кафедре был первый набор в группы по специальности — Прикладная математика (ПМ). Первый студент ПМ, ставший преподавателем кафедры ПМ — Наумейко Игорь Владимирович. Также состав кафедры пополнили Головко Нина Александровна и Манько Валентина Семеновна.
В 1970 году заведующим кафедрой становится Стоян Юрий Григорьевич, в будущем заведующий отделом Институте проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного Национальной академии наук Украины, член-корреспондент АН Украины, до сих работает на кафедре. Ему на смену в 1971 году приходит Шкляров Леонид Иосифович, который возглавлял кафедру до 1978 года. В 1975 г кафедра переименовывается в кафедру прикладной математики и в качестве аспирантов Дикарева В. А. на кафедру пришли Наумейко Игорь Владимирович и Мельников Александр Федорович.
С 1981 по 1985 гг. кафедру возглавляет Бондаренко Николай Андреевич, который одновременно является деканом факультета ВТ. На кафедру пришли: Кривошеева Галина Николаевна, Яковлев Сергей Всеволодович, Онищенко Г.И. и др.
С 1986 года до 30 сентября 2022 г. заведовал кафедрой профессор, доктор технических наук Тевяшев Андрей Дмитриевич. Вместе с ним на кафедру пришли Есилевский Валентин Семенович, Гусарова Ирина Григорьевна, Артюх Любовь Юрьевна, Козыренко Светлана Ивановна.
С 1 октября 2022 г. кафедру возглавляет профессор Сидоров Максим Викторович.
