东北大学自1923年建校之初即设理科，1949年在原工学院和理学院基础上组建物理系。东北工学院时期，物理系与金属物理团队获批材料物理与化学博士点，成为全国三大材料物理与化学博士授权学科之一。东北大学复名后，在数学、物理、化学及力学部基础上恢复设立理学院，物理系为其组成单位。2006年物理系获物理学一级学科硕士授权，2011年获一级学科博士授权，2019年获批物理学博士后流动站，2021年入选国家级一流本科专业建设点。目前，东北大学物理学科进入ESI全球前1%。

物理系现有教职工49人，专任教师42人，其中教授9人，副教授21人。教师队伍中汇聚国家“长江学者”特聘教授和讲席教授、国家“万人计划”青年拔尖人才、国家优秀青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才、辽宁省“兴辽英才计划”领军与青年拔尖人才等高层次人才，全球前2%顶尖科学家，多名教师入选辽宁省百千万人才工程、辽宁省普通高等学校本科教学名师。教师团队获教育部科技进步二等奖、辽宁省自然科学二等奖、科技进步二等奖与三等奖等多项科研奖励，为学科发展和人才培养提供了坚实保障。

物理学科目前拥有物理学博士后科研流动站、辽宁省宇宙学与天体物理重点实验室、辽宁省物理学研究生创新与学术交流中心、东北大学引力波宇宙学与射电天文学研究中心、东北大学量子物理研究中心。在引力理论与宇宙学、量子物理与量子科技、新材料与物性调控、磁学与磁性材料、纳米光子学、激光技术等方向开展基础与应用研究。近5年承担科研项目90余项，总经费超过3500万元。其中包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等各类国家级项目30余项，项目经费超过2500余万元。

人才培养方面，物理系具有国家级虚拟仿真实验教学项目1个、中科院理论所-东北大学“彭桓武”科教合作中心1个、中科院高能所-东北大学“钱三强”英才班1个、辽宁省大学物理实验教学示范中心1个、辽宁省基础学科拔尖学生培养计划2.0基地1个并与多家研究院所和知名企业共建高水平实践平台和基地。现有国家级一流课程2门、辽宁省一流课程10门；校级课程思政示范专业1个并建设校、院级课程思政示范课14门；开设微专业1个。毕业生主要从事天文与宇宙学、量子科技、光学与新材料等新兴科技相关的科学研究、基础教学、技术开发和工程设计等工作。