Fünf Institute bilden den Fachbereich Physik, Mathematik und Informatik: die drei Physik-Institute – Physik, Kernphysik und Physik der Atmosphäre –, das Institut für Mathematik sowie das Institut für Informatik. Das Institut für Kernphysik betreibt zudem das Mainzer Mikrotron MAMI, ein Teilchenbeschleuniger für Elektronenstrahlen, der für Experimente der Kern- und Hochenergiephysik benutzt wird.

In der naturwissenschaftlichen Forschung spielen neben den klassischen Bereichen Theorie und Experiment numerische Simulationen eine wesentliche Rolle. Manche Zusammenhänge können durch Versuchsaufbauten abgebildet werden; für komplexere Gegebenheiten greift moderne naturwissenschaftliche Forschung zunehmend auf Simulationstechniken der Informatik und Mathematik zurück. Der Fachbereich Physik, Mathematik und Informatik der JGU verdankt seine großen Erfolge und die hohe Anerkennung eben dieser Vielfalt in der Forschung, den durch interdisziplinäre Kooperationen erzielten Effekten sowie einem breiten Studienangebot mit attraktiven interdisziplinären Facetten.