物理学コースは、第五高等学校（五高）を主な母体とし、1949年（昭和24年）に物理学科として設立されました。五高時代には田丸卓郎が物理の教授として教鞭を取り、寺田寅彦が物理学の道に進む契機となったとされています。物理学科設立の源流を見るようです。昭和41年には大学院理学研究科の設置、平成9年には物理科学科として改組され、現在に至ります。五高以来の全人教育の伝統を受け継ぎ、数多くの人材を輩出してきました。現在、物理学コースには、１２名の教員が在籍し、素粒子論、宇宙プラズマ・ブラックホール天文学、宇宙論・電波天文学、データ駆動科学、超伝導、ナノスケール物性学、固体イオニクス、構造不規則系物性、凝縮系の計算物性、データ物性物理、超高速分光、高圧物性物理学と、様々な物理学分野にわたり、研究および教育を行っています。