Кафедра «Дифференциальные уравнения» была создана в 1980 году по инициативе академиков М. Салохиддинова и А. Азамова, а в 1980–1987 годах её возглавлял академик М. С. Салохиддинов. В последующие годы кафедрой руководили академик А. А. Азамов, профессора С. Абдиназаров, О. С. Зикиров.
Кафедра «Математическая физика» была создана в 2000 году, а в разные годы её возглавляли академик Ш. А. Алимов, профессора С. Р. Умаров, А. Р. Халмухамедов, Ш. Г. Касимов.
В ноябре 2014 года путём слияния двух кафедр университета — «Дифференциальные уравнения» и «Математическая физика» — была образована кафедра «Дифференциальные уравнения и математическая физика». В 2014–2021 годах кафедру возглавлял профессор О. С. Зикиров. В настоящее время кафедрой руководит доктор физико-математических наук А. Р. Халмухамедов.
В настоящее время на кафедре «Дифференциальные уравнения и математическая физика» работают академики Ш.А.Алимов, А.А.Азамов, профессора и доктора наук О.С.Зикиров, А. Р. Халмухамедов, Б. Исламов, Н. Мамадалиев, Ш.Г. Касимов, Ю. Е. Файзев, доценты К. Т. Буваев, Е. И. Кучкаров, Т. Н. Аликулов, З. С. Мадрахимова, Х. Я. Мустапокулов, преподаватели А. К. Коракулов, М. М. Сагдуллаева, А. П. Кошанов, А. Е. Бекниязов, И. Сулеймонов, а также 6 аспирантов и 2 независимых исследователя.
Преподаватели кафедры читают лекции по обыкновенным дифференциальным уравнениям, уравнениям математической физики, вариационному исчислению и методам оптимизации, теории игр, исследованию процессов и оптимальному управлению, современным методам математической физики, интегральным уравнениям и псевдодифференциальным операторам, а также по высшей математике.
Кафедра осуществляет подготовку магистрантов по специальности 70540101 — «Математика», а также аспирантов и докторантов по специальности 01.01.02 — «Дифференциальные уравнения и математическая физика».
Кафедра проводит общегородские научные семинары:
- — «Дифференциальные уравнения и актуальные проблемы математической физики» под руководством академиков Академии наук Республики Узбекистан Ш.А.Алимова и А.Р.Халмухамедова;
- — «Оптимальное управление и дифференциальные игры» имени Н. Ю. Сатимова под руководством академика А. А. Азамова и профессора Н. Мамадалиева. Преподаватели кафедры активно участвуют в работе этих семинаров, представляя результаты своих научных исследований.