核科学与技术学院成立于2006年2月。由原子核物理研究所、中子物理与技术研究所、放射化学与核环境研究所、教育部中子应用技术工程研究中心构成。现设原子核物理、放射化学、辐射防护、核技术、核化工五个本科专业，其中，原子核物理、放射化学专业是我国高校最早设立的核科学与技术相关专业，也是我国首批博士点、硕士点专业。是我国培养核科学与技术人才的主要基地。学院拥有粒子物理与原子核物理国家级重点学科；拥有放射化学特殊学科。学院现有教职工149人，其中，双聘院士2人、教授46人、副教授40人、讲师7人，实验技术14人，博士后19人。近五年新增高层次人才6人，全国五一劳动奖章1人，全国优秀教师1人，甘肃省领军人才9人，教育部新世纪优秀人才2人，宝钢优秀教师特等奖1人、宝钢优秀教师奖3人，甘肃省高校青年教师奖4人，甘肃省师德标兵1人，甘肃省园丁奖1人，甘肃省高等学校教学名师奖3人，兰州大学师德标兵3人。学院现有在读学生1332人，本科生771人，研究生621人（其中博士研究303人）。

1955年，朱光亚教授受命负责筹建北京大学和兰州大学原子核物理及放射化学专业。

经过三年的紧张筹备，现代物理系于1958年迎来了首批学员。当时，上述专业归二机部（后改为核工业部，现为中国核工业集团公司）管理，行政隶属兰州大学，暂定名为“兰州大学物理研究室”，代号为“505”研究所，

1959年江隆基校长到任后，决定正式命名为“兰州大学现代物理系”，简称“现物系”；

六十年代初、中期，各校优秀毕业生以及留学前苏联的部分归国人员陆续加盟，南开大学原子核物理和放射化学两个专业师生整体搬迁并入，这些措施使学科点的教学与科研力量大大增强。

1998年6月原“兰州大学现代物理系”放射化学专业并入新组建的“化学化工学院”，

1999年4月组建“物理科学与技术学院”，原“兰州大学现代物理系”撤销行政建制，更名为“兰州大学物理科学与技术学院现代物理系”，同时原子核物理专业保留在'现物系'。

2006年2月，根据国家需求和核科学与技术发展趋势，学校为了发挥粒子物理与原子核物理国家级重点学科和放射化学特殊学科优势正式组建成立兰州大学核科学与技术学院。核科学与技术学院是中国高校最早设置核专业的两个院系之一，是国内高校核专业设置最齐全的院系之一，是首批获得硕士、博士学位授予权的单位之一。

截至2022年6月，学院有在岗教职工132（含博士后16人）人，专任教学科研人员83人。聘请“兰州大学萃英讲席教授”和兼职教授20余名，其中包括中国科学院院士柴之芳、中国工程院院士夏佳文、中国科学院院士赵红卫、中国科学院院士张锦等。近五年新增高层次人才5人，外籍教授6人，全国五一劳动奖章1人，全国优秀教师1人，甘肃省拔尖人才1人，甘肃省领军人才6人，教育部新世纪优秀人才2人，宝钢优秀教师特等奖1人、宝钢优秀教师奖3人，甘肃省高校青年教师奖4人，甘肃省师德标兵1人，甘肃省园丁奖1人，甘肃省高等学校教学名师奖3人，兰州大学师德标兵3人。

截至2022年6月，学院有核科学与技术一级学科博士学位授权点，粒子物理与原子核物理（国家重点学科）、放射化学（国家基金委特殊学科）两个二级学科博士学位授权点；粒子物理与原子核物理、放射化学、原子与分子物理、核科学与技术、能源动力5个硕士学位授权点。有原子核物理（省级一流本科专业建设点、省级基地班）、放射化学（省级一流本科专业建设点、省级基地班）、核工程与核技术(教育部特色专业、省级一流本科专业建设点)、辐射防护与核安全(国家级一流本科专业建设点、教育部特色专业)、核化工与核燃料工程（省级创新创业教育试点改革专业）五个全日制本科专业。

2021年9月，被甘肃省人力资源和社会保障厅、省教育厅授予“甘肃省教育系统先进集体”称号。