首都师范大学数学系的前身是北京师范学院数学科，成立于1954年7月，全科教职员共13人，分几何、代数、教法3个教学小组；学生有专修、进修2个班，学制均为1年。主要任务是培养初中数学教师和在职中学数学教师的进修。
　　
　　1955年秋，北京师范学院数学科改名为北京师范学院数学系，专业名称为数学教育专业。数学系的主要任务是培养中等学校的数学师资。
　　
　　1956年成立中共北京师范学院数学系总支委员会。
　　
　　此后，数学系的规模逐步扩大。至1960年，数学系在校学生近千人，教职工50人，其中教授2人，讲师10人，助教27人，行政和教辅人员11人。教职工中党员约占68%.设有分析、几何代数、运筹计算、微分方程、数学教育、公共课等6个教研室，一个资料室。
　　
　　1961年起，数学系在“调整、巩固、充实、提高”的方针指导下，认真贯彻《高教60条》。当时实行了系主任负责制，党总支发挥监督保证作用；同时精简了机构，整顿教学秩序，在教改方面也作了一些有益的尝试，如精简教学内容，减轻学生负担等。在全系教职工的共同努力下，教学质量得以稳定提高。
　　
　　60年代起，数学系逐年留校部分毕业生任教。在教学实践中，这些教师逐年成长，并且开始成为数学系教师的骨干力量。同期，数学系培养的大批毕业生分布在北京市各个中学，成为北京市普教战线的骨干力量，有的被授予市级劳动模范称号，有的被评为北京市或全国模范班主任。
　　
　　1992年6月，由北京师范学院，北京师范学院分院和北京外语学院合并成立首都师范大学。届时，北京师范学院数学系改名为首都师范大学数学系。数学系下设几何，代数，数学分析，概率，计算数学，微分方程，中学教材教法等7个教研室，1个行政办公室，1个教学办公室，1个学生办公室和1个资料室。
　　
　　1996年，首都师大通过“211工程”部门预审。在首都师大的《211工程建设规划》中，数学系的基础数学学科被列为学校重点学科建设的“重中之重”加以建设，从物质设备条件以及人才引进等方面都给予大力的支持和扶植。值此，数学系面临着历史上发展的最好机遇。
　　
　　“九五”期间，数学系在师资队伍的状况，教学，科研的水平以及支持教学，科研的水平以及支持教学，科研的物质条件等各方面都发生了很大的变化，取得了卓有成效的成果。
　　
　　1981年国家教委批准数学系以基础数学硕士学位授予权；1983年国家教委批准数学系以数学教育硕士学位。
　　
　　1996年取得博士学位授权，是在继北师大，华东师大后，全国高师院校中第三个获得《基础数学》博士授权的学科点。1997年又取得应用数学硕士学位授权，为我系在应用数学领域内的发展奠定了基础。
　　
　　和95年以前相比，现在数学系师资队伍的综合实力已发生了很大的变化：现有教师76名，其中教授19名，博士生导师10名。具有博士学位的中青年教师27名（含博士后5名）。师资队伍的年龄结构和学科分布合理，并有一批有实力有影响的中青年学者。这支队伍中，含北京市有突出贡献的专家3人，北京市优秀青年知识分子2人，北京市跨世纪优秀人才入选者5名，北京市青年学科带头人4名，校中青年学科带头人10人。老中青教师的优化组合，形成了一支在国内具有学术影响，能够跟踪当代国际数学界前沿领域的高水平的研究队伍。目前承担的省部级以上在研项目共29项，其中由数学系教师主持的在研国家自然科学基金项目有15项（其中参加重点项目1项）。另外国家科委九七三项目两项，其中专家组成员一名。从94年至今，共获得北京市科技进步奖一等奖2项，二等奖4项；国家教委科技进步奖三等奖1项；北京市高等学校优秀教学成果奖一等奖1项，二等奖2项。在教学改革中出版新教材7部，其中有2部教材被教育部选入《面向21世纪课程教材》，分别由高等教育出版社和科学出版社出版；1996年——2000年五年中在国内外著名学术刊物上发表论文544篇，其中SCI，EI收录116篇，国内外著名刊物155篇，核心刊物273篇，出版专著3部。
　　
　　多年以来，数学系的广大教职员工团结一致，历届党政领导协调一致，为数学系的发展作出了巨大的贡献。深信，数学系必将在学校“211”建设和数学系的全面建设中作出更大的贡献。