Il progetto del Dipartimento di Matematica è stato presentato formalmente all'Ateneo l'11 aprile 2011, in seguito all'approvazione da parte degli aderenti al progetto nell'assemblea del 6 aprile. Il Dipartimento di Matematica si propone come il riferimento fondamentale dell'Ateneo per le competenze matematiche e informatiche, sia sul piano della ricerca che in quello della didattica. Per la sua definizione fondamentale, il progetto è stato fin dall'inizio (primavera 2010) pensato aperto a tutti i matematici dell'Ateneo e agli informatici della Facoltà di Scienze. Nel frattempo sono state considerate anche possibilità di costituzione di più dipartimenti di matematica, con qualificazioni diverse, ma quelle idee non hanno trovato il consenso necessario. Al progetto hanno aderito tutti i professori e ricercatori del precedente Dipartimento di Matematica Pura ed Applicata, nonché tre ricercatori del Dipartimento di Metodi e Modelli Matematici per le Scienze Applicate.
Premesso che si ritiene che il pensiero matematico sia unitario, pur nella differenziazione degli indirizzi di ricerca e dei relativi campi di applicazione, il Dipartimento di Matematica intende:
Attualmente, le attività di ricerca degli aderenti al progetto coprono un vasto spettro di ambiti nei campi della Matematica e dell'Informatica. Le principali aree di ricerca includono: Algebra, Geometria Algebrica e Teoria dei Numeri, Informatica, Topologia Generale, Storia e Didattica della Matematica, Logica e Fondamenti, Analisi Matematica, Fisica Matematica, Matematica per l'Economia, Analisi Numerica, Ricerca Operativa, Probabilità e Finanza. La ricerca, in tutte le aree, è sviluppata in collegamento con centri di ricerca internazionali e, per le aree più interessate alle applicazioni, anche in collegamento con aziende nazionali ed estere. Le attività didattiche sono rivolte in modo importante ai corsi di studio in Matematica e in Informatica, ma si estendono anche a una gran varietà di insegnamenti di servizio (per i quali si è accumulata esperienza e si sono anche sviluppate competenze specifiche) in corsi di studio gestiti attualmente da diverse scuole, Scienze mm.ff.nn. e Ingegneria in primo luogo, ma anche Economia, Scienze Statistiche, Agraria, Farmacia, Scienze della Formazione, … Anche nell'attività didattica, gli accordi di collaborazione con Università estere sono una realtà consolidata e riconosciuta. È convinzione comune che la competenza, formata anche in attività di ricerca matematica varia, sia la garanzia principale di un buon servizio didattico.
I dipartimenti, nel nuovo quadro normativo dell'Università, assumono responsabilità nuove rispetto al passato, in aggiunta a quelle tradizionali relative all'organizzazione della ricerca. La consapevolezza di tali nuove responsabilità è stata alla base della riflessione sul Regolamento del Dipartimento, approvato dagli aderenti al progetto a meno di dettagli, pur importanti, che saranno perfezionati a breve.
Il 21 Novembre 2016 il Dipartimento di Matematica è stato intitolato al matematico Tullio Levi-Civita (Padova, 29 marzo 1873 - Roma, 29 dicembre 1941). Tullio Levi-Civita è un nome di cui i matematici padovani sono fieri, come lo sono per quello di Galileo Galilei. Nella primavera del 1915, a pochi mesi dalla pubblicazione della Relatività Generale, Levi-Civita si accorse di un errore che ne avrebbe minato la validità, scrisse ad Einstein per segnalargli l'errore e suggerì anche un modo per correggerlo. Einstein, dopo una iniziale riluttanza, riconobbe la correttezza degli argomenti del padovano, a cui rimase grato per tutta la vita. Levi-Civita si occupò di molti altri argomenti: la teoria del Trasporto Parallelo, che porta il suo nome, risulterà l'elemento fondante della moderna teoria delle Connessioni; oltre alla geometria della Relatività Generale, si occupò dalla stabilità delle orbite dei pianeti, fino alla matematica dei cavi intercontinentali del telegrafo. Le leggi di “difesa della razza” del 1938 lo allontanarono definitivamente dall'università e da tutte le istituzioni scientifiche italiane, mentre nel mondo libero se ne celebrava la grandezza.
