วิทยาลัยวิชาการศึกษา ประสานมิตร สังกัดกรมการฝึกหัดครู กระทรวงศึกษาธิการ ได้ก่อตั้งคณะวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ขึ้นเมื่อวันที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2497 ซึ่งในขณะนั้นประกอบด้วย 5 แผนกวิชา หรือ 5 ภาควิชา อันได้แก่ภาควิชาชีววิทยา ภาควิชาเคมี ภาควิชาฟิสิกส์ ภาควิชาคณิตศาสตร์ และภาควิชาคหกรรมศาสตร์ ต่อมาในปี พ.ศ. 2508
คณะวิชาวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ได้แยกภาควิชาใหม่เพิ่มขึ้นมาอีกหนึ่งภาค คือ “ภาควิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไป” ที่ดำเนินการสอนนิสิตในหลักสูตร “การศึกษาบัณฑิตสาขาวิชาเอกวิทยาศาสตร์ทั่วไป” วิชาที่เปิดสอนในช่วงแรกประกอบด้วยวิชาทางด้านวิทยาศาสตร์ ได้แก่ เคมี ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ และธรณีวิทยา ต่อมาในปี พ.ศ. 2529 ได้มีการเปิดหลักสูตรการศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตรศึกษา ร่วมกับคณะศึกษาศาสตร์ ซึ่งหลักสูตรดังกล่าว ในปี พ.ศ. 2545 ได้ถูกปรับปรุงรวมเข้ากับหลักสูตร การศึกษาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตรศึกษา เป็นหลักสูตรการศึกษาระดับปริญญาโทต่อเนื่องปริญญาเอก ซึ่งปัจจุบันหลักสูตรดังกล่าวอยู่ในความรับผิดชอบของศูนย์วิทยาศาสตรศึกษา นอกจากนี้ในปี พ.ศ. 2544 ภาควิชาได้เปิดสอนหลักสูตรปริญญาโทสาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมซึ่งได้ ผลิตบัณฑิตจำนวน 13 คน และได้หยุดรับนิสิตตั้งแต่ปี พ.ศ. 2546 ซึ่งภายหลังมหาวิทยาลัยได้จัดตั้งสถาบันสิ่งแวดล้อมและนำหลักสูตรดังกล่าวไป ดูแล แต่ภาควิชาฯ ก็ยังมีส่วนร่วมในการควบคุมปริญญานิพนธ์และเป็นกรรมการบริหารหลักสูตรจนปี การศึกษา 2551
ในปีพ.ศ. 2535 ภาควิชาได้ร่วมกับสมาคมผู้ค้าอัญมณีไทยและเครื่องประดับ และกรมส่งเสริมอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม ผลิตหลักสูตรสาขาวิชาวัสดุศาสตร์ (อัญมณีและเครื่องประดับ) เพื่อผลิตบัณฑิตเข้าสู่อุตสาหกรรมอัญมณีและเครื่องประดับ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่ทำรายได้ในระดับต้นๆ ของประเทศ แต่ยังขาดแคลนบุคลากรในระดับกลางที่จะเชื่อมโยงระหว่างเจ้าของกิจการและช่าง ฝีมือในโรงงานอุตสาหกรรม
ปัจจุบันภาควิชาจึงรับผิดชอบหลักสูตรที่ผลิตบัณฑิตเพื่อสนองตอบความต้อง การของภาครัฐและเอกชน
หลักสูตรการศึกษาบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไป (ปรับปรุง พ.ศ. 2552) ปรับปรุงหลักสูตรจากหลักสูตร กศ.บ. สาขาวิชาวิทยาศาสตร์กายภาพ-ชีวภาพ ตั้งแต่ปีการศึกษา 2546