物理科學(xué)與核能工程學(xué)院（簡稱物理學(xué)院）由物理系、應(yīng)用物理系、核科學(xué)與技術(shù)系和物理教學(xué)與實驗中心組成，是一個多學(xué)科交叉的學(xué)院，與國內(nèi)外知名高校和研究機構(gòu)有廣泛的交流與合作。
學(xué)院以人才培養(yǎng)為核心，堅持教學(xué)與科研相結(jié)合，承載物理學(xué)、和科學(xué)與技術(shù)兩個一級學(xué)科，涵蓋凝聚態(tài)物理、理論物理、光學(xué)、無線電物理、粒子物理與原子核物理、核能科學(xué)與工程、核技術(shù)及應(yīng)用等領(lǐng)域，為國家輸送了大批具有堅實科學(xué)基礎(chǔ)和良好素養(yǎng)的優(yōu)秀畢業(yè)生，受到社會的高度評價。
學(xué)院擁有一支具備國際視野的高水平師資隊伍，包括一些在國內(nèi)外有較大影響的專家學(xué)者。
現(xiàn)有院士1名，國聘專家千人計劃1名，外專千人1名，教育部新世紀人才11名，北京市教學(xué)名師4名，教授30名，博士生導(dǎo)師27名，副教授32名。
物理學(xué)院承擔(dān)多項國家重大、重點、國防科技和國家自然科學(xué)基金研究項目以及各個層次的教學(xué)研究課題，獲得國家和省部級科研、教學(xué)成果獎等40余項。
學(xué)院具有完備的本科、碩士和博士人才培養(yǎng)體系，包括物理學(xué)博士后流動站和物理學(xué)博士學(xué)位一級學(xué)科博士點，應(yīng)用物理與核物理（國防緊缺）兩個本科專業(yè)；從2013年開始增設(shè)“愛因斯坦”實驗班，新生入學(xué)后優(yōu)選20-30名學(xué)生重點培養(yǎng)。
在學(xué)院承載學(xué)科中，凝聚態(tài)物理為北京市和原國防科工委重點學(xué)科，理論物理和光學(xué)為工信部重點支撐基礎(chǔ)學(xué)科，核能科學(xué)與工程為國防緊缺學(xué)科。
學(xué)院重視人才培養(yǎng)，本科生主要基礎(chǔ)課程均由教學(xué)經(jīng)驗豐富的教授主講，主干專業(yè)課程由資深的博士導(dǎo)師主講，其中，實驗班配備包括外聘在內(nèi)的優(yōu)秀教師執(zhí)教。
為全校開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程一直是北航的優(yōu)質(zhì)課程，其中大學(xué)物理、基礎(chǔ)物理學(xué)、基礎(chǔ)物理實驗、固體物理學(xué)等公共課、專業(yè)課為北京市精品課程。
基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)團隊被評為北京市優(yōu)秀教學(xué)團隊。
學(xué)院建有包括“微納測控與低維物理”教育部重點實驗室、凝聚態(tài)物理與材料物理研究中心、北航核科學(xué)與技術(shù)研究中心、軟物質(zhì)及其應(yīng)用交叉科學(xué)研究中心及宇宙中的核物理交叉科學(xué)研究中心等科研基地，以及包括北京市實驗教學(xué)示范中心在內(nèi)的教學(xué)實驗基地。
使學(xué)生不僅掌握扎實的基礎(chǔ)理論，還將接受實驗動手、分析解決實際問題和獲取新知識等方面能力的培養(yǎng)。
“愛因斯坦”實驗班致力于物理學(xué)和面向國家重大需求的高端應(yīng)用型、綜合型人才的培養(yǎng)，同時還將攜手中科院、航空科學(xué)與技術(shù)國家實驗室，建立教學(xué)實踐的頂級平臺，為學(xué)科深度交叉，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才提供優(yōu)質(zhì)環(huán)境和氛圍。
應(yīng)用物理、核物理兩個本科專業(yè)致力于培養(yǎng)造就面向未來發(fā)展、富有創(chuàng)新潛質(zhì)和團隊精神、善于學(xué)習(xí)實踐的高層次、綜合性、復(fù)合型的高素質(zhì)人才。
學(xué)生可根據(jù)自己的特長和興趣，選修凝聚態(tài)物理、理論物理、光學(xué)、無線電物理、粒子物理與原子核物理、核能科學(xué)與工程、核技術(shù)及應(yīng)用等學(xué)科方向。
每年畢業(yè)生中65%以上在國內(nèi)外讀研，其他畢業(yè)生選擇在新興和交叉學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展或者在高等學(xué)校、科研院所、高科技企業(yè)和行政事業(yè)單位工作。
物理學(xué)院秉持傳承、開放、超越和國際化的理念，與美、日、德等國的著名大學(xué)和研究院所簽訂了廣泛的人才交流培養(yǎng)協(xié)議，每年全額資助部分優(yōu)秀生出國交流和學(xué)習(xí)，為學(xué)生的未來發(fā)展開辟了更廣闊的空間。