北航物理科学与核能工程学院由物理系、应用物理系、核科学与技术系、物理教学与实验中心四个行政机构以及凝聚态物理与材料物理研究中心、微纳测控研究中心等若干科研平台构成。学院承担着物理学、核科学与技术两个一级学科的建设工作。目前拥有凝聚态物理博士点和物理学一级学科硕士点，以及材料物理与化学博士和硕士学位授予权。凝聚态物理为国防重点学科和北京市重点学科。无线电物理、核能科学与工程为重点建设的国防紧缺学科。2005年获批“复杂系统与空间物质结构”教育部985科技创新平台，2008年学院获批筹建教育部“微纳测控与低维物理”重点实验室。

硕士研究生招生专业有：理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、声学、光学、无线电物理、材料物理与化学等。目前，在读博士研究生77名，硕士研究生102名。计划招收博士研究生30人，硕士研究生60人。

学院现有教职员工79人，其中教授26名，院士1名，“长江学者”2名，北航“蓝天学者”1名，博士生导师24名，硕士生导师27名；有7人入选教育部新世纪优秀人才支持计划，1人入选全国留学回国人员先进个人，1人入选留学回国高层次人才，4人入选北京市优秀人才，3人入选北京市科技新星。全院具有博士学位的教师达到85%以上，45岁以下青年教师占教师人数的65%以上，形成了一支学术思想活跃、学风严谨、年龄和知识结构较为合理、勇于创新的优秀教师队伍。

近年来，学院先后获批和承担国家科技支撑计划重大课题、国防基础重大研究项目、国家/国防973课题、863项目和国防基础研究等重大重点科研项目多项，五年来科研经费年均增长率达40％，相继在PRL、APL、Phys Rev系列等刊物上发表多篇有影响力的学术论文，科研条件大幅改善，总体科研竞争力显著增强。

学院十分重视国内外学术交流与合作，在北航主办了“第三届国际空间粒子与基础物理学”、“第九届固体辐照效应计算机模拟”等国际会议，每年邀请多位国内外一流学者来访和学术交流，有多名教师应邀出访参加合作研究，亦作为大会主席、分会场主席以及大会邀请报告参加国际学术交流。