基础数学学科，经过多年的建设与发展，形成了动力系统与最优控制、现代分析与拓扑、智能计算与优化设计三个稳定的研究方向，拥有数学与应用数学、信息与计算科学和统计学三个本科专业，2006年被确定为校级重点学科，于2012年、2018年分别被确立为校“十二五”重点建设学科、校“十三五”特色学科。学科带头人杨柳教授一直从事非线性分析、微分方程、函数论方面的研究，取得了系列创新性研究成果。学科现有专职教学科研人员16人，其中湖南省新世纪121人才工程2人，省杰青1人，省青年骨干教师5人，省青年教师教学能手1人，教授7人，副教授7人，博士13人，硕士生导师8人，有海外访学经历的教师7人。学科梯队成员高级职称占68%，博士学位占81%，形成了一支职称和学历结构合理、年富力强、整体教学科研实力强的学术梯队。近五年来本学科研究成果突出，获得了国家自然科学基金项目5项，省部级项目16项，其他项目16项，科研经费总计达280.2 万元；获得湖南省自然科学“三等奖”2项、衡阳市科技进步奖“三等奖”2项；在《Fuzzy Sets and Systems》、《Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation》、《Computers and Mathematics with Applications》、《Neurocomputing》、《中国科学·数学》、《数学学报》等国内外期刊上发表核心以上论文100余篇，其中SCI收录论文49篇，EI和CSCD核心库收录27余篇；主持省教改项目6项和省教育规划课题2项，在《数学教育学报》等杂志发表教学研究论文20余篇，获得省级大学生创新训练中心和省名师空间课堂《数理统计》等质量工程项目的立项；学生在各类学科竞赛中成绩喜人，本科生参加全国大学生数学建模竞赛、省大学生数学竞赛和省师范生教学技能竞赛等获得优异成绩，共获得各类奖54项，其中：国家一等奖3项、国家二等奖6项、省一等奖8项、省二等奖12项、省三等奖25项；主办国内会议5次，赴国外交流（进修）的教师7人，并在国际会议上作报告5次，每年邀请国内外著名专家来校讲学达30余次，获省引进国外智力项目、省“海外名师”项目等国际交流合作项目5项。

学科带头人杨柳教授，博士，硕士生导师，省运筹学学会常务理事，省数学会理事，湖南省双一流应用特色学科数学学科主持人，美国[Math.Rev.]评论员。主要从事微分方程与动力系统和数学教育研究，具有较强的科研能力以及科研项目的主持与管理能力，主持省自然科学基金、湖南省与衡阳市联合基金、教育厅重点项目、省科技计划项目各1项，在国内外高级别期刊发表论文20余篇，获得湖南省自然科学奖三等奖一项。湖南省“青年教师教学能手”、湖南省“优秀教务工作者”，省双一流课程负责人，指导学生获全国师范生教学技能竞赛二等奖及省级一等奖等奖励多项，主持省教研项目和省教育规划项目2项，发表教研论文5篇，其中《数学教育学报》1篇，获湖南省教学成果奖三等奖1项。近三年主讲的本科课程：《数学分析》、《泛函分析》、《数学课程标准与教材研究》、《中学数学教学设计》、《数学史与数学思想方法》。