Образована 1 сентября 1974 в связи с разделением на две кафедры оставшейся после педагогического института кафедры алгебры и геометрии.  Второй стала кафедра геометрии и топологии. Заведующим кафедрой алгебры и математической логики был назначен приглашенный из Новосибирского государственного университета молодой  кандидат физико-математических наук А.Н. Дегтев (д.ф.-м.н. 1984г., профессор 1987г.)  С момента организации на кафедре работает к.п.н. Л.Н. Модяева,  развивавшая педагогическое направление деятельности кафедры, подготовку преподавателей математиков для школ Тюмени и области. Учителя готовились в рамках получения второй специальности на базе основной специальности- математика и финансирование этой дополнительной подготовки осуществлялось исключительно за счет средств, заработанных университетом в его коммерческой деятельности. Позже педагогическая деятельность была усилена: в образовавшийся коллектив влились к.ф.-м.н., доценты В.В. Криволапова и Л.С. Козлова, а также старший преподаватель Н.И. Филатова. Эта группа долгое время задавала тон работы кафедры, выпустив большое количество квалифицированных кадров для школ. В тот период работа по подготовке учителей была поставлена на высоком уровне. Были хорошо организованы производственные связи со школами Тюмени, производственные практики студентов в школах. В 2010 году, из-за недостатка средств, подготовка студентов со вторым (педагогическим) профилем была приостановлена, а в 2013 году возобновлена на новых основаниях. На подготовку учителей появился государственный заказ и соответствующее финансирование.

Среди сотрудников кафедры преподаватели к.ф.-м.н. Д.И. Иванов, и старший преподаватель М.Л.Платонов под руководством А.Н.Дегтева подготовили кандидатские диссертации.  Можно сказать, что это «чистые» математики, а подготовка таких специалистов  является трудным и штучным делом. Следует отметить, что для качественного учебного процесса крайне важно, чтобы в институтах и факультетах математического направления работали преподаватели, занимающиеся научными математическими исследованиями на высоком теоретическом уровне.  Работа  этих преподавателей велась в рамках научного направления кафедры «Теория алгоритмов», разрабатываемого доктором физико-математических наук, профессором  А.Н. Дегтевым. 

С 2007 года кафедру возглавил д.ф.-м.н.,  профессор В.Н. Кутрунов. На кафедре появились новые молодые сотрудники, аспиранты. Начал работу еженедельный научно-исследовательский семинар. Появилась новая научная тематика, в том числе, связанная с интересами региона. Аспиранты и студенты занимаются исследованиями по кватернионной спектральной теории интегральных операторов, по математическим методам обработки сейсмических сигналов, теории гидроразрыва нефтяного пласта, некоторыми исследованиями в теории линейных неравенств. В 2014 году появились исследования в области математических методов в кардиологии. С появлением профессора Обухова А.Г. (2011) появились исследования по математическому моделированию торнадо.

Кафедра стала более привлекательной для студентов. Студенты математики под руководством доцента Иванова Д.И. и старшего преподавателя Горечина Е.Н. стали занимать призовые места (серебряные и бронзовые медали) в международных математических олимпиадах (Израиль, г. Ариэль). Улучшилось материальное обеспечение кафедры. 

Кафедра стала издавать сборник научных трудов  «Математическое и компьютерное моделирование», выпустив более десяти номеров. Сборник существенно повлиял на подготовку аспирантов и молодых ученых в нескольких естественно-научных подразделениях университета.

С 2013 года на кафедре вновь открылось педагогическое образование. С 2013 года это бакалавры с профилем «математическое образование», а с 2015 года направление образования с двумя профилями «математика и информатика» и пятилетним сроком обучения. Кафедра осознала важность подготовки учителей и «заболела» этой задачей. Был принят ряд  новых сотрудников, имеющих базовое математическое и педагогическое, а также математическое и психологическое образования. Выполнена большая работа по налаживанию контактов со школами и школьниками. И учителям и школьникам читаются лекции и проводятся занятия по математике на различных повышениях квалификации, в различных летних и зимних лагерях. Преподаватели кафедры делают доклады на областных  учительских конференциях. Проводится множество других мероприятий со школами и непременными участниками этой деятельности являются студенты, будущие учителя. Совместно с гимназией 16 организуется очно-заочная математическая школа для школьников, которая заработает с 1 сентября 2015 года. Кафедра мотивирована на серьезную  работу по подготовке учителей математики и информатики и мотивирует сотрудников других кафедр Школы компьютерных наук на выполнение важнейшей для России работы- подготовки высококвалифицированных учителей. Сотрудники кафедры написали серию статей посвященных современным проблемам педагогике, в частности, связанных с понятиями «компьютерные технологии», «интернет». (Бердюгина О.Н., Кутрунов В.Н., Шармин В.Г.)

С появлением подготовки по педагогическому направлению на кафедре появилось множество новых дисциплин. Вместе с тем, сотрудники кафедры продолжают осуществлять преподавание таких основных дисциплин как алгебра, аналитическая и дифференциальная геометрия, математическая логика и теория алгоритмов, теория чисел, вариационное исчисление и методы оптимизации. Для других институтов университета читаются  курсы по высшей математике (Институты геолого-географического и биологического направлений, ИНЗЕМ, ИНБИО).