1955年12月，《东北人民大学自然科学学报》创刊。

1958年，《东北人民大学自然科学学报》随学校名改为《吉林大学自然科学学报》。

1963年，刊期由半年刊改为季刊。

1966年，《吉林大学自然科学学报》因“文革”停刊。

1973年，经国务院批准复刊，名为《吉林大学学报（自然科学版）》。

1979年，经教育部科技委员会批准对外发行，恢复使用刊名《吉林大学自然科学学报》。

2002年，《吉林大学自然科学学报》更名为《吉林大学学报（理学版）》。

2005年，刊期改为双月刊。

2014年12月，入选国家新闻出版广电总局第一批认定学术期刊。

《吉林大学学报（理学版）》以研究论文、研究快报、研究简报和综合评述等形式报导吉林大学自然科学领域（其中包括数学、物理学、化学、生命科学、计算机科学以及与其相关的学科）的基础研究、套用研究和开发研究中所取得的创新性研究成果，同时还适当刊登中国国内外其他高等院校和科研院所在上述学科领域研究中所取得的优秀研究成果。

截至2009年6月，《吉林大学学报（理学版）》编辑部有编辑4人，设主编1人、常务副总编1人。该刊编辑委员会（2011-2014年）有委员45人、特聘委员4人、国际编委4人，设主任委员1人、副主任委员7人。

据2019年2月22日中国知网显示，《吉林大学学报（理学版）》共出版文献6833篇。

据2019年2月22日万方数据知识服务平台显示，《吉林大学学报（理学版）》共载文4073篇，基金论文3424篇。

截至2018年11月，《吉林大学学报（理学版）》被中国国内外20多种着名资料库和文摘刊物收录和摘引，是CSCD中国科学引文资料库来源期刊（2017-2018年度）（含扩展版）、北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊（1992年（第一版）、1996年（第二版）、2000年版、2004年版、2008年版、2011年版、2014年版、2017年版）、中国科技论文统计源期刊，被中国学术期刊综合评价资料库、中国期刊全文资料库、中国核心期刊（遴选）资料库、中国数学文摘及中国数学文献资料库、电子科技文摘及其资料库、中国化学化工文摘及其资料库、中国生物学文摘及中国生物学文献资料库、重庆维普中文科技期刊资料库、中国学术期刊文摘、中国科技论文线上、中国知网、万方资料库、国际龙源期刊网、台湾华艺资料库、博看网、教育阅读网、超星数字期刊网、CA《化学文摘》（美）（2014）、SA《科学文摘》（英）（2011）、Pж（AJ）《文摘杂誌》（俄）（2014）、《数学评论》（MR）（美）、《数学文摘》（Zbl Math）（德）、《剑桥科学文摘：材料信息》（CSA：MI）（美）等收录。

据2008年—2013年中国科学技术信息研究所编辑的《中国科技期刊引证报告（核心版）》显示，《吉林大学学报（理学版）》影响因子2007年为0.550、2008为0.376、2009为0.401、2010为0.492、2011为0.368、2012为0.342。

据2019年2月22日中国知网显示，《吉林大学学报（理学版）》总被下载601641次、总被引25862次、（2018版）複合影响因子为0.599、（2018版）综合影响因子为0.450。

据2019年2月22日万方数据知识服务平台显示，《吉林大学学报（理学版）》被引量为14248、下载量为93771；据2015年中国期刊引证报告（扩刊版）来源数据显示，该刊影响因子为0.46，在全部统计源期刊（6735种）中排第3122名、在大学学报（自然科学）（269种）中排第92名。

截至2018年11月，《吉林大学学报（理学版）》在吉林省、教育部及全国优秀科技期刊评比中共获奖20多次，其中获吉林省优秀科技期刊一等奖和十佳期刊6次，全国优秀科技期刊评比二等奖2次，2次被评为“中国精品科技期刊”，多次获教育部科技发展中心“中国科技论文线上优秀期刊”一等奖和二等奖。

《吉林大学学报（理学版）》以交流学术思想，推动科学研究，提高教学水平，繁荣中国科学文化事业，促进科教兴国和学校发展的科学发展观为办刊宗旨；以新（选题新，发表成果创新性强）、快（编辑出版速度快）、高（刊文学术水平和编辑出版质量高）为办刊特色。