数学一级学科下设基础数学、计算数学、概率论与数理统计、应用数学、运筹学与控制论等五个二级学科。公司基础数学二级学科1996年被确定为学校首批重点建设学科，2004年、2008年分别被遴选为第六批、第七批省重点建设学科，2008年被学校确定为学校重点建设的三个优势学科之一。应用数学、运筹学与控制论二级学科分别为公司第二批和第五批重点建设学科。

    1998年经国务院学位委员会批准，基础数学学科获得硕士学位授予权，也是信阳师范学院第一个硕士学位授权点，2003年应用数学学科获得硕士学位授予权。2010年数学学科被遴选为硕士学位授权一级学科，2011年经校学位委员会批准，基础数学、计算数学、概率论与数理统计、应用数学、运筹学与控制论五个专业均取得硕士研究生招生和硕士学位授权资格。

    基础数学

    基础数学是数学学科的基础和核心部分，研究数学本身的内部规律，包括代数、代数学、函数论、微分方程、组合数学等具体内容。本学科主要研究方向有泛函分析及应用、微分方程及应用、代数学、微分几何等。

    计算数学

    计算数学也叫做数值计算方法或数值分析。主要内容包括代数方程、微分方程的数值解法、函数的数值逼近问题、矩阵特征值的求法、最优化计算问题等。本学科主要研究方向有有限元方法及应用、微分方程数值解等。

    概率论与数理统计

    概率论与数理统计是研究随机现象内在规律性的学科。着重从理论上研究随机现象的一般性规律，它一方面探讨随机现象的定性和定量规律，另一方面也将随机方法应用于某些非随机性问题。本学科主要研究方向有概率极限理论、随机分析及应用、金融数学等。

    应用数学

    应用数学是应用目的明确的数学理论和方法的总称，研究如何应用数学知识到其它范畴（尤其是科学）的数学分枝，也包括从各种应用领域中提出的数学问题的研究。本学科主要研究方向有应用泛函分析、应用偏微分方程、生物数学、传染病动力学、密码学等。

    运筹学与控制论

    运筹学与控制论是针对现实生活中提炼出的数学问题，基于数学的思想方法，探究科学的解决方案，并为相关现实问题的解决提供必要理论基础的学科。本学科主要研究方向有分布参数控制系统、系统生物参数系统与控制、灰色系统控制理论等。