La faculté des sciences est créée par décret impérial du 29 septembre 1854. Elle est installée avec les facultés de droit et de lettres dans les locaux de la place Notre-Dame, elle compte alors 4 enseignants : mathématiques pures et appliquées, physique, chimie et histoire naturelle. La faculté ne se développe vraiment qu'à partir de la fin du XIXe siècle. L'année universitaire 1889-1890, 34 étudiants sont inscrits, ils sont 258 en 1904, 300 en 1938, le cap des 1000 étudiants est franchi en 1956. Parallèlement, le nombre d'enseignants augmente également, passant de 20 en 1930 à 65 en 1956. Les locaux se révélant, depuis longtemps, trop étroits, la faculté s'installe route de Chauvigny, sur le campus en cours de construction à partir de 1967.

Les « évènements » de mai 1968 entrainent d'importantes modifications dans l'organisation de l'université. Par arrêté ministériel du 27 mars 1969, la faculté des sciences est divisée en quatre unités d'enseignement et de recherche (UER) : Les UER « sciences exactes et naturelles », « mathématiques et mécanique », « physique et chimie », « biologie, physiologie, sciences de la terre ». En 1971, elles ne sont plus que trois : UER « sciences exactes et naturelles », « sciences fondamentales et appliquées » et Institut des sciences et techniques de Poitiers (ISTP).

Finalement, le 26 mars 1985, les UER de « sciences exactes et naturelles » et de « sciences fondamentales et appliquées » fusionnent pour former l'UFR de sciences fondamentales et appliquées, devenant l'une des 14 composantes de formation de l'université de Poitiers.

En 1946, est créé l'Institut de mécanique et d'aérotechnique de Poitiers (IMAP), qui devient Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique en 1948. Installée dans le quartier Montierneuf à Poitiers, sa station d'aérodynamique est quant à elle installée à Biard, face de l'aérodrome. Devenue autonome en 1986, l'école est implantée sur le site du Futuroscope en 1993.

Elle est rejointe sur ce site par une partie de la faculté des sciences, à nouveau à l'étroit dans ses bâtiments du campus.