Історія кафедри математики розпочалась одночасно із відкриттям у 1918 р. Кам’янець-Подільського державного українського університету (зараз це – Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка). На момент створення університет складався лише з двох факультетів: фізико-математичного та історико-філологічного. У складі одного з перших факультетів навчального закладу, фізико-математичного, і було відкрито кафедру математики.
За час свого існування кафедра математики, як і університет, зазнала багатьох змін і реорганізацій.
У 1930 році серед чотирьох відділень Кам’янець-Подільського інституту соціального виховання (на той час так називався навчальний заклад) було і техніко-математичне. У 1932 році серед 9 кафедр інституту кафедру математики очолював професор Лев Антонович Карета.
50-ті роки ХХ ст. були значною сходинкою в зростанні вузу та факультету. Розширювалася матеріальна база. Викладачі І. Івах, Г. Раздимаха, М. Семиліт, Ф. Кравченко, М. Грабовський, Л. Манакін активно залучали студентів до експериментальної, конструкторської та науково-теоретичної діяльності.
Майже 8 років з 1 жовтня 1948 року завідувачем кафедри математики у Кам’янець-Подільському державному педагогічному інституті працював кандидат фізико-математичних наук Горошко Василь Якович.
1 вересня 1949 року педагогічну діяльність у Кам’янець-Подільському державному педагогічному інституті розпочав роботу на посаді викладача кафедри математики Семиліт Михайло Йосипович, пізніше очолюавав кафедру математики протягом 14 років. У 1967 році Томусяк Андрій Андрійович захистив кандидатську дисертацію за спеціальністю «теорія ймовірності» та став першим на той час кандидатом наук на кафедрі математики Кам’янець-Подільського педагогічного інституту, а згодом і очолив її.
У 1957 році свою педагогічну діяльність у Кам’янець-Подільському державному педагогічному інституті розпочав Марченко Дмитро Іванович на кафедрі математики. У 1962-1978 роках очолював фізико-математичний факультет.
У 60-х роках значно підвищився якісний рівень викладацького складу. В 1963 р. завершилася відбудова і реконструкція колишнього навчального корпусу Кам’янець-Подільського університету (сьогодні це головний корпус університету). Туди перемістився і фізико-математичний факультет, який був найбільшим в університеті і зайняв чи не половину приміщень.
Навчання на фізико-математичному факультеті, без перебільшення, було досить грунтовним, адже викладачі давали студентам міцні системні знання, заохочували їх до наукової роботи. Варто підкреслити, що чотири випускники 60-х стали в майбутньому лауреатами Державної премії України в галузі науки і техніки: І. М. Вишневський (випускник 1960 року), Д. І. Мартинюк (1962 року), Р. Р. Кондратюк (1965 року). За часів ректорства І. В. Іваха (1967 – 1977 роки) випускником Кам’янець-Подільського педагогічного інституту стає майбутній лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Ю. В. Теплінський (1970 р. випуску).
З 1972 по 1983 кафедру математики очолював кафедру Годич Василь Іванович, який з 1 січня 1966 року почав працювати в Кам’янець-Подільському державному педагогічному інституті (Кандидатську дисертацію «Спектральний аналіз бісиметричних операторів» захистив у січні 1971 року при Донецькому університеті).
У 1980-1981 навчальному році відбувся поділ кафедри математики Кам’янець-Подільського державного педагогічного інституту імені В. П. Затонського на дві кафедри: алгебри і математичного аналізу та геометрії і методики викладання математики.
Кафедру алгебри і математичного аналізу з 1983 року очолював кандидат фізико-математичних наук, доцент М. С. Циганівський, а кафедру геометрії і методики викладання математики – доктор фізико-математичних наук, профессор, лауреат Державної премії Теплінський Ю. В.
З часом назва кафедри геометрії і методики викладання математики змінювалась декілька разів. У 2004 році вона стала називатись – кафедра диференціальних рівнянь і геометрії. З листопада 2006 року по квітень 2012 року кафедра існувала як кафедра диференціальних рівнянь і прикладної математики. Колектив кафедри складали кандидат фізико-математичних наук, професор І. М. Конет, кандидати фізико-математичних наук, доценти П. І. Авдеюк, М. А. Михацький, Л. О. Сморжевський, В. В. Мойко, В. А. Сорич, В. А. Недокіс, асистент Ю. Л. Сморжевський. У квітні 2012 року кафедру диференціальних рівнянь і прикладної математики було реорганізовано і на її базі створено кафедру диференціальних рівнянь.
У 2006 році на посаду завідувача кафедри алгебри і математичного аналізу призначено кандидата фізико-математичних наук, доцента Ю. В. Гнатюка. Членами кафедри на той час були кандидати фізико-математичних наук, доценти В. О. Гнатюк, В. І. Годич, І. Б. Ковальська, С. О. Кріль, Н. М. Сорич, кандидат фізико-математичних наук, старший викладач У. В. Гудима та асистент Н. Т. Годич.
Кафедри диференціальних рівнянь та алгебри і математичного аналізу стали випусковими кафедрами для напряму підготовки 6.040201 Математика* та спеціальностей: 7.04020101 Математика*, 8.04020101 Математика*.
13 травня 2015 року кафедру диференціальних рівнянь було ліквідовано, а кафедру алгебри і математичного аналізу перейменовано на кафедру математики, яку очолив доктор фізико-математичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, дійсний член академії наук вищої школи України І. М. Конет. До компетенції кафедри віднесли навчальні дисципліни, викладання яких забезпечувала кафедра диференціальних рівнянь. Кафедра математики стала випусковою для спеціальності 014 Середня освіта (Математика) за освітньо-професійною програмою Середня освіта (Математика, інформатика).
З 29.05.2015 р. по 31.08.2020 р. кафедрою математики завідував доктор фізико-математичних наук, професор Теплінський Ю. В., з 1.09.2020 р. по 31.12.2021 р. – кандидат фізико-математичних наук, доцент Гудима У.В. На даний час випусковою кафедрою математики керує кандидат педагогічних наук, доцент Ю. Л. Сморжевський.