Il Dipartimento di Fisica, che ha alle spalle un lunga e prestigiosa evoluzione storica, promuove e coordina ricerche pressoché in tutti i settori della fisica, ad esempio, fisica teorica, della materia, nucleare e subnucleare, astrofisica, fisica applicata e biomedicale, didattica e storia della fisica.
Il Dipartimento di Fisica interagisce attivamente con altre strutture, siano essi Dipartimenti oppure Centri Interdipartimentali e di Servizio, nonché con enti di ricerca internazionali e nazionali, in primis l’INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, di cui ospita la Sezione di Pavia.
Il Dipartimento di Fisica gestisce il corso di laurea triennale in Fisica, il corso di laurea magistrale in Scienze Fisiche e il dottorato di ricerca in Fisica. Fornisce inoltre insegnamenti per altri corsi di laurea e partecipa alle attività dell'Istituto Universitario di Studi Superiori (IUSS). Il Dipartimento gestisce anche il Dottorato di Ricerca in Fisica.