Катедра за природно-математичке науке је формирана 1974. године обједињавањем дотадашњих катедри за математику и физику, које су формиране 1971. године оснивањем Машинског факултета.
Наставници Катедре за природно-математичке науке покривају широк спектар предмета математичког и информатичког карактера и физике на свим нивоима студија, како на студијском програму Машинско инжењерство тако и на студијском програму Инжењерски менаџмент. Математичко образовање студената свих студијских програма, даје теоријско-методолошке основе за њихово стручно усавршавање и истраживачки рад, а посебно научно-истраживачки рад студената докторских студија.
Настава се реализује у следећим областима:
- Обавезни предмети студијског програма Машинско инжењерство су Математика 1, Математика 2, Инжењерска графика и Физика а по новој акредитацији из 2014. године ту спадају и предмети Математика 3, која ће се реализовати од школске 2015/16, и Нумерички методи и програмирање од 2016/17. године.
- Обавезни предмети на студијском програму Индустријски менаџмент су Математика у инжењерском менаџменту и Пословна статистика.
- На мастер студијском програму Машинско инжењерство обавезни предмети су Математика 3 и Нумерички методи и програмирање, док је изборни предмет Операциона истраживања.
- На докторским академским студијама за све научне области обавезни предмети су Одбрана поглавља из више математике (с областима: Парцијалне диференцијалне једначине, Специјалне фунције, Вероватноћа и статистика, Методе оптимизације, Варијациони рачун и Математички принципи геометријског моделирања) и предмет Нумерички методи (с обавезним делом Нумеричка анализа и изборним делом из области: Метод коначних елемената и Алгоритми оптимизације).
За потребе реализације ове наставе објављено је неколико уџбеника и збирки задатака.
Научно-истраживачки рад чланова Катедре за природно-математичке науке карактерише висока продуктивност и квалитет објављених радова. Области истраживања припадају разним областима математике као што су примењена и нумеричка математика (итеративни методи за решавање нелинеарних једначина и система једначина), интервална анализа, примењена комплексна анализа, специјалне функције, q-рачун, општа алгебра (теорија полугрупа), алгебарска геометрија (теорија симетрија), функционална анализа, примењена математика у механици и механици флуида а у ранијем периоду парцијалне диференцијалне једначине, теорија фиксне тачке и општа топологија.
Резултате својих истраживања чланови Катедре су објавили у великом броју радова у врхунским часописима са SCI листе и осталим међународним и домаћим часописима. Знатан број радова је објављен у коауторству с научницима са иностраних универзитета. Међу публикованим резултатима посебно се истичу две монографије од изузетног међународног значаја, објављене у издању познатих издавачких кућа Wiley-VCH и Elsevier (коаутор проф. Љиљана Петковић) и три монографије националног значаја (М. Митровић, П. Рајковић, Љ. Петковић, Д. Живковић). Значајна научна активност остварена је кроз учешће на великом броју међународних и домаћих конференција (презентовањем радова, председавањем, излагањима по позиву). Чланови Катедре су и рецензенти у међународним (Journal of Computational and applied ) и домаћим часописима и референти реферативних журнала. Проф. Љиљана Радовић је главни уредник часописа Visual Mathematics, у издању Математичког института САНУ.
Научно истраживачки рад чланова Катедре за природно-математичке науке карактерише изразит интернационални карактер. Добра сарадња с институцијама и научницима широм света огледа се кроз већи број позивних предавања на универзитетима у Европи (Немачка, Аустрија, Велика Британија, Ирска, Бугарска), Америци, Јапану, Аустралији, Израелу. Осим тога, обављен је већи број научних и студијских боравака на различитим иностраним институцијама а 1989. године проф. Љиљана Петковић је била гостујући професор на Универзитету у Олденбургу (Немачка).
Мада је Катедра за природно-математичке науке нематична на Машинском факултету, организовала је неколико научних и стручних скупова на овом факултету. Тако је 2003. одржана летња школа Mathematical foundation of finite element method у организацији професора Карстена Карстенсена (Хумболтов универзизет у Берлину) и професорке Љиљане Петковић, коју су похађали истраживачи и докторанди с више универзитета из Србије. Професорка Меланија Митровић организовала је 2009. године Workshop: Theoretical computer science: from foundation to applications а 2013. године научни скуп Constructional mathematics from foundation to applications са учешћем великог броја научника из целог света.
У оквиру Центра за примењену математику, који је оформљен 2004. године одлуком Научно наставног већа Машинског факултета, започете су активности ради подстицања научног и стручног рада својих чланова у истраживањима у области математике, рачунарства и њихових примена, и ради интеграције научно-истраживачког рада из области математике са потребама истраживања у области машинства. До сада је одржано преко 30 предавања, при чему је остварено значајно учешће предавача са других факултета и универзитета у земљи и из иностранства, између осталог и неколико реномираних математичара из Немачке, Аустрије, САД, Италије, Француске, Аустралије, са којима чланови Катедре сарађују. Осим тога, већи број предавања одржале су колеге са Електронског факултета, Природно математичког факултета, Факултета заштите на раду, а такође и колеге са Београдског и Новосадског универзитета. Посебно је значајно што садашњи управник Центра професор Предраг Рајковић, усмерава један део активности Центра на интердисциплинарну сарадњу с младим истраживачима, докторандима Машинског факултета, и са њима постиже запажене резултате.
Сви чланови Катедре су у дугом низу година константно били учесници већег броја научно-истраживачких пројеката из основних истраживања, које финансира Министарство за просвету и науку Републике Србије и у оквиру којих реализују свој научно-истраживачки рад.
Овде се може навести и рад на популаризацији математике и науке уопште што је реализовано објављивањем неколико књига из области историје математике и рекреативне математике и одржавањем већег броја научно-популарних предавања у оквиру манифестације Јануарски дани, под покровитељством Друштва математичара Србије.