南方科技大學學科設置以理工科為主，兼具部分特色人文社會學科與管理學科。首批設立物理學、化學、生物學、微納材料與器件、金融數學與金融工程等5個系，開設物理學、化學、生物信息學、生物技術、微電子科學與工程、金融數學等6個專業。

物理系
物理學系 是南方科技大學籌辦期初創的五個學科院系之一，于2011年10月正式開始設立，并從海、內外高等院校公開招聘教授、副教授、助理教授以及教學輔助人員。已經建成一只擁有10名教授（含副教授和助理教授），以及2名教學輔助人員的師資隊伍，其中包含中國科學院院士1名，國家級教學名師2名，中組部青年*入選者1名。研究方向以實際應用和理論并重，內容涵蓋：表面科學、半導體物理、激光應用、超導物理、自旋電子學、拓撲絕緣體和拓撲超導體、計算物理、超冷原子系統以及光催化在能源和環境中的應用。在硬件設施方面，我們也已建成的配套設施完善的普通物理學教學實驗室、近代物理教學實驗室，以及正在建設中的設備投資上億元的高水平專業實驗室

化學系
化學專業 是一門實踐性和應用性較強的專業。隨著科學技術的迅速發展，化學作為21世紀的中心學科在生命科學、材料科學、能源科學、農業科學、食品科學、環境科學等領域的應用越來越廣泛，化學專業在保持其傳統特色的同時，正在煥發出勃勃的生機。
南方科技大學化學系的教學宗旨是培養具備堅實的數理基礎、廣博系統的化學知識，同時掌握豐富的化學實驗方法和技能，了解當前化學發展前沿和趨勢的全面性的科技人才。

微納材料與器件系
微納材料和器件專業 本專業培養具有堅實的材料科學以及微納電子器件理論知識，掌握前沿的材料制備技術和綠色微納電子及光電子器件設計原理及制造技術基礎，同時具備運用英語和計算機應用技術能力從事創新研發和跨學科交叉合作的優秀科技人才。學生畢業后能在該領域內從事微納材料、電子元器件、集成電路、以及系統的設計、制造和相應的新產品、新技術、新工藝的研究/開發等方面工作，也適宜繼續攻讀微納材料與電子器件學及相關的高新技術學科、交叉學科等學科領域的研究生，可到各型企業、科研機構、高校及事業單位從事科研、開發、教學及管理工作。

金融數學與金融工程系
金融數學及金融工程 是隨著經濟發展而設立的一門新興交叉學科，它以數學為基礎和工具，定量地研究金融領域各類問題的分析、設計和管理方法。本專業以培養具有扎實的數學基礎、深厚寬廣的金融專業知識，能夠將所學的專業知識應用到具體金融實踐當中去的復合型優秀人才。畢業后可以在銀行、保險、證券、信托等金融部門從事市場分析、基金投資、資產管理等工作，也可以在教育科研部門從事教學科研工作，或者繼續攻讀研究生學位。本專業與博時基金合作辦學。

生物學
生物學系是南方科技大學籌辦期初創的五個學科院系之一，它與華大基因聯合辦學，于2011年10月正式開始設立，并從海、內外高等院校公開 招聘教授、副教授、助理教授以及教學輔助人員。研究方向包括了生物信息學和生物技術方向。