应用数学系成立于2004年。2004年，东北师范大学数学系撤消，成立数学与统计学院，原数学系的微分方程教研室、控制论教研室和计算方法教研室等合并成立应用数学系。2009年9月，根据学院工作和发展的需要，学院又将原应用数学系分为三个系：应用数学系、信息与计算科学系、运筹与控制系。应用数学系下辖应用数学研究所，设有应用数学硕士点和应用数学二级学科博士点以及博士后科研流动站。目前，应用数学系在读硕士研究生27人、博士研究生4人。
    应用数学系共有常微分方程理论及应用、动力系统、随机微分方程、数学生物学、偏微分方程等5个研究方向。现有教师7人, 其中教授1人（范猛）,博士生导师1人（范猛），副教授4人（都大、王静、吴奋韬、张伟鹏），讲师1人（高忆先），所有教师均具有博士学位；1人（范猛）入选“教育部新世纪优秀人才支持计划”，吉林省杰出青年基金获得者1人（范猛）。应用数学系已经形成了一支创新意识强、攻坚能力大、年龄结构合理、以青年为主体师资队伍。
    应用数学系的教师承担了学院本科生的数学分析、实变函数论、复变函数论、常微分方程、数学建模等专业基础课程和面向全校的通识教育课程，同时还为研究生开设出了一系列高质量的专业课程, 为博士生和硕士生的培养质量提供了强有力的保证。本系教师在常（泛函）微分方程、时标动力学方程，随机微分方程、数学生物学等研究方向取得了可喜的研究成果。2005年以来，全系教师在国内外重要学术杂志上共发表论文55篇，被SCI检索收录41篇，出版学术专著一部，在国内外同行中产生了很好的影响，研究工作得到了同行的认可，并被引用多次；共主持国家自然科学基金项目5项（其中面上项目2项、青年基金2项、数学天元基金1项）、 教育部新世纪优秀人才支持计划项目1项、教育部科学技术研究重点项目1项、教育部留学回国人员科研启动基金2项、教育部博士点新教师基金1项、吉林省杰出青年基金1项，累计科研经费160万元；荣获吉林省第七届青年科技奖1项。
    应用数学系教师学术思想活跃, 学术交流广泛，与美国、加拿大、法国、英国、日本等国家的知名学者保持着密切的合作关系。2005年以来，共邀请17位国内外学者来院讲学，其中美国3人、加拿大5人、法国1人、苏格兰1人、日本3人、国内4人（其中台湾地区1人）；共有6人次出国访问，其中加拿大4人次、苏格兰1人次、日本1人次；共参加国内外学术会议23人次，其中国际性会议13人次，境外国外会议3人次。