沈阳农业大学理学院成立于2007年，其前身是基础部。

学院下设工科高数、高等代数、概率论与数理统计、经济与农科高数、物理、有机化学、无机化学、分析化学8个教研室。拥有信息与计算科学、有机化学、无机化学、分析化学、物理及胶体化学、物理等实验室。

学院现有教职工65人，其中专任教师57人，具有正高级职称5人，副高级职称28人，学院获得沈阳市“巾帼建功文明岗”荣誉称号、有省级教学名师1人、辽宁省“巾帼建功”标兵1人、沈阳市“五一”劳动奖章1人、沈阳市教学基本功大赛一、二、三等奖多人、沈阳市“三育人”先进个人1人。学院承担全校30余门研究生和本科生基础课的教学任务。

学院始终以提高教学质量为核心，以师资队伍建设为关键，以党建和思想政治工作为保障，全面加强教学、科研和人才培养等工作，积极引进高层次人才，提升学院的科研实力，营造了浓厚的科研氛围。多年来，主编、副主编各类教材60余部，在国内外核心期刊发表学术论文150余篇，有50余篇论文被SCI、EI、ISTP收录；主持、参加国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等课题100多项，获各类科研成果20多项，其中，获辽宁省政府科技进步奖一等奖4项、二等奖6项、三等奖2项，辽宁省林业厅科技进步一等奖2项、二等奖4项；先后获各级教学成果50多项，其中，获辽宁省高等教育教学成果一等奖2项、二等奖1项、三等奖4项；多项作品在全国多媒体课件大赛中获奖，获全国高等农业院校优秀教材奖4项，有辽宁省精品课1门、辽宁省精品资源共享课2门、辽宁省一流本科课程9门。

理学院本着“以人为本、开拓进取、培养学生、服务学生”的宗旨，不断提高大学生的综合素质，获得美国大学生数学建模竞赛一等奖、二等奖多次，在“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛中荣获全国一、二等奖多项，辽宁赛区一、二、三等奖100余项；在全国大学生数学竞赛中荣获国家一、二、三等奖多项，辽宁省一、二、三等奖30余项。