应用数学研究所是数学与统计学院所辖的学术机构，成立于1999年，在数学与统计学院历史上的第一个应用数学博士点和随后的数学一级学科博士授权点的成功批准等方面都起到了重要作用。作为应用数学研究所的学科建设工作亮点之一的大应用数学实验室的创建已经在国内外的一些知名数学家群体中产生了积极影响。在科学研究方面，应用数学研究所取得了一批批重要学术成果，这些结果揭示了半导体中一类新的现象。应用数学研究所还为2014和2018年国家科技奖自然科学奖（数学）初评会评工作做出了贡献，也为东北师范大学在国家科技奖评审工作产生了正面学术影响。在人才培养方面，应用数学研究所取得了2010年全国优秀博士学位论文提名论文和若干吉林省优秀博士学位论文，并在本科教学工作方面取得了首届明德师范教师奖。

       大应用数学实验室拥有一个高度国际化的学术委员会，实验室聘任中国科学院院士江松教授为实验室主任、法国科学院院士BenoîtPerthame教授为荣誉主任、欧洲科学院院士杨彤教授为高级学术顾问，同时有包括19位国家高层次人才在内的来自9个国家和地区47名知名专家学者。

       应用数学研究所和大应用数学实验室积极开展各项学术活动，在国内外具有较大影响力。例如在2019年，应用数学研究所邀请到了英国皇家学会院士、国际数学联盟前主席、菲尔兹奖委员会前主席、牛津大学John Ball爵士莅临大应用数学实验室讲学。2017年和2018年还分别举办了国内和国际高端学术会议。

       应用数学研究所现任所长为张凯军教授。应用数学研究所以往除了所长之外，实施国际上通常的动态访问位置模式。校外来访和院内教师轮换是人员队伍模式的主体，固定参与教师有李敬宇，张国敬，都大鹏，马研生。所长有职务津贴。未来人员队伍模式拟固定岗3人和动态岗数人。应用数学研究所的建设发展将会在已有模式上突出大应用数学实验室的综合性科研与学科建设平台作用。