Отдел математической физики создан академиком В.С.Владимировым в январе 1969 года. В него вошли часть сотрудников отдела теоретической физики (С.С.Хоружий и Б.М.Степанов) и дифференциальных уравнений (В.П.Михайлов, А.А.Дезин, В.Н.Масленникова, В.С.Виноградов, А.К.Гущин). При отделе была создана лаборатория дифференциальных уравнений в частных производных (руководитель В.П.Михайлов). В настоящее время в отделе работают 13 научных сотрудников: академик В.С.Владимиров, доктора физико-математических наук И.В.Волович, А.К.Гущин, А.А.Дезин, Ю.Н.Дрожжинов, В.В.Жаринов, Б.И.Завьялов, М.О.Катанаев, В.М.Миллионщиков, В.П.Михайлов, А.Г.Сергеев, С.С.Хоружий, кандидаты физико-математических наук А.В.Воронин, Н.Г.Марчук. В отделе получены фундаментальные математические результаты, применяемые в аксиоматической теории поля, такие как теорема Боголюбова-Владимирова о конечной ковариантности, теорема о С-выпуклой оболочке, теорема о расширенной n-точечной трубе, исследование автомодельной асимптотики в квантовой теории поля и развитие тауберовой теории для обобщенных функций многих переменных.