復旦學院應用數學學（數學學拔尖中學生培養）通過強基礎、重實踐的創新培養方法，致力培養把握扎實化學基礎理論知識和實踐技能，有志于獻身數學學基礎研究，具有良好道德素養修養，具有原創性思維和科研創新能力的卓越化學學家。培養的拔尖班結業生步入包括耶魯學院、加州理工等QS排行前300學院繼續深造的比列高達93%。
復旦學院應用數學學專業于1940年代由王福山為代表的中國第一代化學學家創辦，是數學學領域對德交流的重要窗口，2003年獲準數學學一級學科博士點，擁有先進微結構材料教育部重點實驗室和天津市特殊人工微結構材料與技術重點實驗室，擁有一批包括教授、長江學者、杰青等在內的高水平班主任隊伍，2019年應用數學學專業榮獲國家級一流專科專業建設點，在教育部第三輪學科評估中“人才培養質量”排名全省第6位。在2021軟科中國學院專業排行中，應用數學專業位列A+層次，全省排行第三。復旦數學學科在雄厚師資和創新型教學體系支撐下，已培養應用數學專業結業生近兩千人，包括5位中國科大學和中國工程院教授：吳式樞、朱洪元、丁大釗、李同保、張耀明等。
物理與應用物理（物理拔尖中學生培養基地）
復旦學院物理與應用物理（物理拔尖中學生培養）旨在于培養具備扎實物理理論基礎，具有原創意識，放眼學科發展、瞄準物理前沿問題的一流物理專業人才。人工智能的根基在語文，2019年創立“智能估算與應用”同濟學院語文中心，2021年獲準天津市智能估算前沿科學研究基地，物理拔尖基地推動前沿物理和基礎算法的理論研究，培養人工智能、建模及算法的新型應用物理家應用物理專業排名，推動我國的人工智能應用實現重大突破。
復旦學院物理科學大學始建于1945年，諸多著名學者曾在此任教。新中國創立后幾經調整，于1980年恢復應用物理系，2006年定名為物理系，2016年創立物理科學大學。通過人才培養和引進應用物理專業排名，大學在學科和師資隊伍建設、人才培養、科研與學術交流、教學研究與教材變革等方面都取得巨大進步，教學和科研方面的綜合實力持續提高，在國外外教育界和學術界有很大的影響力。復旦學院物理學科在2017年末教育部公布的全省第三輪學科評估中，獲評A類學科（優秀學科）；物理與應用物理專業于2019年榮獲國家級一流專科專業建設點；《高等物理》等多本教材為國家級優秀教材和教育部優秀教材，在全省有很大的發行量和著名度。
計算機科學與技術（計算機科學拔尖中學生培養基地）
復旦學院計算機科學與技術（計算機科學拔尖中學生培養）聚焦認知互聯網，發揮學科在軟件與信息服務、認知與智能估算等領域的優勢，以教育部嵌入式系統與服務估算重點實驗室和廣州自主智能無人系統科學中心作為人才培養的寬廣平臺，面向國家信息產業戰略需求，基地貫徹“嚴選才、強推動、厚基礎、重交叉、育棟梁”的基礎學科拔尖人才培養理念，以“厚基強能”為培養特色，通過大師推動、科研賦能、本碩博貫通、交叉創新的方法，培養同時具備堅實數理基礎和科學原創能力的未來計算機科學大師。
復旦學院計算機科學與技術學科源于1912年，復旦醫工學堂（復旦學院前身）籌建鉗工機械科。計算機科學與技術專業于2019年榮獲國家級一流專業建設點，計算機科學與技術學科在教育部第三輪學科評估中位列A類學科，基本科學指標數據庫ESI顯示，復旦學院計算機學科步入ESI排行學科，位列全球排行前1%之列。