是2019年1月根据学校学科调整，由原光电工程学院、原物理与能源学院及原电子科学与技术学院（光电相关部分）合并组建。其办学历史可以追溯到1985年建立的应用物理系。2006年，由原理学院应用物理系、核技术应用研究所和原师范学院物理教育系组建了物理科学学院，2015年12月物理科学学院更名为物理与能源学院。2006年，由原工程技术学院电子科技系、光电信息系组建了电子科学与技术学院。2007年，在光电子学研究所基础上建立光电工程学院，在院、所创始人牛憨笨院士的带领下，建立了围绕光电和测控领域的完整学科群。
物理与光电工程学院现有光电信息科学与工程、物理学（含师范物理方向）、测控技术与仪器、核工程与核技术4个本科专业，光学工程、物理学一级学科硕士点、光学工程一级学科博士点和光学工程博士后流动站。其中，光学工程学科在2012年获评 广东省攀峰重点学科 ，2015年入选广东省高水平大学重点建设学科，在2016年第四轮教育部学科评估中获评B ，并列排名全国第九。光电信息科学与工程为广东省特色专业。学院已形成本科-硕士-博士-博士后流动站的完整人才培养体系。
