В 1982 году, спустя 9 лет после создания Тюменского государственного университета, возникла необходимость в межфакультетской кафедре высшей математики. Возглавил эту кафедру кандидат физ.-мат. наук, доцент Назин Г.И. Физик-теоретик по образованию, математик по призванию - Георгий Иванович увлеченно работал в науке (заканчивал докторскую диссертацию) и умел увлечь своими идеями  студентов. Поэтому не-удивительно, что основной костяк кафедры составили его ученики: Кондрашев В.Д., Криволапова В.В., Няшин А.Ф., Романюк С.Д., Киров М.В. Некоторые из них защитили кандидатские диссертации в Томском университете по физ.-мат. наукам спустя год.  Кро-ме перечисленных сотрудников в состав кафедры вошли также Кессель М.Г., Мачулис В.В. и чуть позднее Кесельман В.М.

В таком составе кафедра просуществовала достаточно долго, около 7 лет. Кроме учебной работы, кафедра активно занималась научными исследованиями. Часть сотрудников училась в аспирантуре, другая часть вела хоздоговорную тему с моторостроительным объединением. Публиковались статьи, в том числе в зарубежных журналах, регулярно проводились научные семинары.

В 1989 году руководством университета кафедра переведена на математический факультет. В состав кафедры вошли Агеносов Л.Г. и Мартыненко Г.В. Кафедра получила новое название – прикладной математики и математической физики и стала специализирующей (выпускающей).

В начале 90-х происходила постепенная смена состава сотрудников. Уехал в Воронеж Мартыненко Г.В., Кесельман В.М. - в Кемерово, Кессель М.Г. перешел на другую работу, но появились новые преподаватели – Немчинов В.В., Вершинин В.Е. и Татосов А.В. В 1994 году Назин Г.И. был приглашен в Сургут в качестве ректора создаваемого Сургутского университета, и кафедру возглавил Агеносов Л.Г. Это было трудное время перестройки экономики и общественных отношений. Обывательское сознание связывало успех в жизни и карьере только с экономическим и юридическим образованием. Поэтому упали конкурсы на математические и другие естественно-научные специальности. Студенты-математики во многом лишились мотивации, т.к. не видели перспектив для своей будущей профессиональной деятельности.

В 1996 году на должность заведующего кафедрой назначен доктор физ.-мат. наук Кутрунов В.Н. В это же время на кафедру пришел кандидат физ.-мат. наук Баринов В.А. Вскоре были установлены связи с производством (ТИНГ, ТЕРМ, ЗАО ИНТЕРРА, ТННЦ и др.) и все студенты, специализирующиеся на кафедре, стали проходить производственную практику в профильных организациях. Была открыта аспирантура и диссертационный совет по специальности 05.13.16 (математическое моделирование, численные методы и комплексы программ). В 1997 году кафедра была переименована в кафедру математического моделирования. В 2003 году доктор физ.-мат. наук, профессор Зубков П.Т. перешел на кафедру, и вскоре им была открыта лаборатория вычислительной гидродинамики.

Студентов, желающих специализироваться на кафедре, стало значительно больше, чем предусмотрено учебным планом. Высокий конкурс специализации «математическое моделирование» сохраняется и по сей день. За 10–12 лет после создания диссертационного совета, были защищены кандидатские диссертации бывшими студентами, а ныне сотрудниками кафедры, Бутаковой Н.Н., Орловой Е.Б., Слезко И.В., Басинским К.Ю. В 2007 году Татосов А.В. защитил докторскую диссертацию. Многие бывшие студенты кафедры математического моделирования успешно делают карьеру, в том числе и в нефтегазовой отрасли.

В 2006 году на кафедру был приглашен доктор физ.-мат. наук, профессор Бытев В.О., который ее и возглавил. Новый заведующий пользовался большим авторитетом среди студентов и сотрудников. Было открыто направление «Механика. Прикладная математика». Бытев В.О. привнес новое направление научной деятельности – групповой анализ.

До образования кафедры фундаментальной математики и механики кафедрой заведовал доктор физ.-мат. наук Татосов А.В. При кафедре в 2011 году открыта магистратура. Кафедра по-прежнему популярна среди студентов, как специализирующая, т.к. располагает высоким научным потенциалом, а также потому, что, едва ли не единственная в бывшем Институте математики и компьютерных наук, готовит специалистов-математиков для научных исследований в нефтегазовой отрасли.