Die Fakultät für Mathematik ist gut in die Forschungsverbünde der Universität eingebunden. Sie ist eng mit dem Magdeburger Max-Planck-Institut verbunden und erfolgreich bei der Drittmitteleinwerbung. Sie ist mit mehreren Professuren am Forschungszentrum Dynamische Systeme und mit einer Professur am Forschungszentrum Neurowissenschaften der Otto-von-Guericke-Universität beteiligt. Hinsichtlich der Drittmitteleinwerbung sind besonders ein ERC-Grant von Herrn Prof. Sager und das  Graduiertenkolleg zum Thema Mathematische Komplexitätsreduktion zu nennen. Dieses wird von großen Teilen der Fakultät getragen und spiegelt auch die erwähnte enge Verbindung zum MPI wider, außerdem wirkt hier eine Professur aus der Elektro- und Informationstechnik mit. Einige Professuren sind im interdisziplinären DFG-Graduiertenkolleg Mikro-Makro-Wechselwirkungen von strukturierten Medien und Partikelsystemen vertreten.

Das wissenschaftliche Profil der Fakultät für Mathematik wird durch die vier Schwerpunkte

• Didaktik der Mathematik
• Diskrete Mathematik und Optimierung
• Nichtlineare Analysis und Numerik
• Mathematische Stochastik

bestimmt.

Die Didaktik der Mathematik wird seit dem 01.08.2018 durch eine Professur vertreten, die mit Frau Prof. Rach besetzt wurde. Forschungsschwerpunkte sind u.a. Lehr-Lern-Prozesse sowohl im Schul- als auch im Hochschulkontext sowie Bildungsentscheidungen und Bildungsübergänge beim Wechsel von Institutionen.
Die Diskrete Mathematik, Geometrie und Optimierung umfasst u.a. die Gebiete Kombinatorik, Kommutative Algebra, Algebraische Statistik, Codierungstheorie/Kryptographie, Diskrete/Konvexe Geometrie, Endliche Körper, Geometrische Gruppentheorie, Metrische Geometrie, Diskrete Optimierung, gemischt-ganzzahlige Optimal-steuerung, Algorithmische Optimierung. Im Zentrum der Aktivitäten steht neben der Grundlagenforschung auch die Anwendung von Methoden und Strukturen. Das Themenspektrum reicht von der digitalen Datenübertragung über diskret-geometrische Fragestellungen bis hin zu Optimierungsproblemen in den Ingenieurwissenschaften und in der Medizin.
Die Nichtlineare Analysis und Numerik hat aktive Kooperationen mit den Fakultäten für Naturwissenschaften, Maschinenbau sowie Verfahrens- und Systemtechnik. Ein kooptierter Honorarprofessor und ein Juniorprofessor sind im Hauptamt am Max-Planck-Institut tätig. Das Spektrum der Forschungsarbeiten reicht dabei von qualitativen Lösungseigenschaften elliptischer, parabolischer und hyperbolischer Differentialgleichungen, differentialgeometrischen Fragestellungen, der Konvergenz-, Stabilitäts- und Genauigkeitsanalyse von Diskretisierungen bis hin zur Konstruktion effektiver Algorithmen auf modernen Rechnerarchitekturen.
Die Mathematische Stochastik umfasst die Gebiete Wahrscheinlichkeitstheorie und Mathematische Statistik sowie deren Anwendungen. Stochastische Methoden zur Modellierung von zufallsabhängigen Vorgängen werden in fast allen Wissenschaftsbereichen benötigt und angewendet. Die Forschung und Lehre auf dem Gebiet der Stochastik ist daher für die Universität von wesentlicher Bedeutung. Das Institut für Mathematische Stochastik bietet die Möglichkeit für Diskussionen, Hilfestellungen und Kooperationen mit Arbeitsgruppen und für Studierende aller Fakultäten an. Zentrale Forschungsthemen sind stochastische Prozesse, Zeitreihenanalyse, maschinelles Lernen und die Planung und Auswertung statistischer Experimente.