物理系（2系，原名技术物理系）是中国科学技术大学1958年建校时即设置的系之一。首任系主任由中国科学院学部委员（院士）、中国科学院物理研究所所长施汝为担任。

先后还有马大猷、严济慈、钱临照、朱洪元、曾泽培、王守觉、章综、李荫远、张宗燧等著名科学家在物理系任职、任教，他们为物理系的发展奠定了基础。1964年，与生物物理系、地球物理系、物理教研室合并组成物理系。1978年系调整时物理系保持半导体物理与器件、低温物理、磁学、固体发光、光学等物理专业。