郑州大学物理学院、中原之光实验室前身是始建于1956年的原郑州大学物理系，我国宇宙线物理研究先驱、著名物理学家、原清华大学物理系主任霍秉权先生为首任系主任。1995年，在物理学科的基础上组建成立物理工程学院。2019年5月学院由物理工程学院更名为物理学院，与新设立的微电子学院合署。2023年8月成立中原之光实验室，与物理学院合署。

学院现由物理学院和中原之光实验室组成，物理学院下辖物理系、仪器科学与技术系、电子科学与技术系、金刚石研究院、天体物理研究所、大学物理教学中心；中原之光实验室下辖创新中心、综合科、建设管理科。学院另下辖大学物理国家级实验教学示范中心、材料物理教育部重点实验室、低维量子物理与量子功能材料教育部创新团队、河南省虚拟仿真实验中心、河南省金刚石光电材料与器件重点实验室、河南省离子束生物工程重点实验室、河南省量子功能材料国际联合实验室、中国-白俄罗斯激光技术研究中心、河南省无损检测工程中心等教学科研平台。

学院物理学专业是河南省首批名牌建设专业、国家特色专业、国家专业综合改革试点专业、国家一流本科专业；学院电子科学与技术专业2022年入选国家一流本科专业。学院拥有1个国家重点学科：凝聚态物理；3个河南省重点学科：物理学、核科学与技术、仪器科学与技术；拥有物理学博士后流动站，物理学一级博士授权点，材料物理与化学二级博士授权点；物理学、仪器科学与技术2个一级硕士授权点；仪器仪表工程、材料物理与化学、物理电子学3个二级硕士授权点。

学院师资力量雄厚，汇聚了一批国内外优秀学者。现有教职工240余人，其中中科院院士2人，教育部长江学者1人，国家杰出青年科学基金获得者3人，国家优秀青年基金获得者3人，国家优秀青年（海外）基金获得者9人，中组部“万人计划”青年拔尖人才2人，青年长江2人，教育部教学指导委员会委员2人，河南省特聘教授6人。初步形成了以院士为引领、以长江、杰青为学术带头人、国家“四青”和省部级人才为中坚力量的完备人才队伍。

学院目前在读博士、硕士研究生700余人，本科生1100余人。作为教育部、中科院“科教结合协同育人行动计划”参与单位，学院先后与中科院高能所、上海光机所等单位联合开办“钱三强英才班”、“尚光菁英班”等。学院注重对学生的创新精神和科学素质的培养，近年来学生先后荣获第四届创新创业英才奖、第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛金奖、第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛特等奖、研究生电子设计大赛特等奖等荣誉。

学院始终秉承科研强科、学术强院的理念，积极探索物理学前沿领域，服务国家重大战略和河南省经济社会发展。近年来，学院陆续推出一流学科建设计划、“卓越拔尖人才”培养计划、格物致理系列讲座、科普开放日活动等系列举措，形成学科引领专业发展、科研带动教学进步的良好院风，在科研立项数目和到账经费、高水平论文发表质量和数量方面屡创新高，多项指标在全校名列前茅。同时，学院积极响应省委号召，推动河南省首个大科学装置“中原之光”——超短超强激光平台的建设，实现了从参与大科学装置到主导建设大科学装置的转变。

六十余年来，学院始终坚持面向国家和中原经济区建设的重大需求，培养高素质研究型和应用型创新人才，涌现出了以张宏江（1977级本科生，源码资本合伙人，前金山软件CEO、微软亚洲研究院院长）、刘啸东（1977级本科生，赛领资本管理有限公司CEO，前上海证交所副总经理）、张敬国（1979级本科生，正商集团董事长，曾捐赠1.1亿元助力母校发展）、任红军（1984级本科生，汉威科技集团董事长，全国气湿敏传感技术专业委员会副主任）为代表的一批行业精英，在学术研究、人才交流、社会服务、校友捐赠等方面为学校一流大学建设发挥了积极作用，为国家发展、社会进步做出了突出贡献。