1958年，同济大学重建理科，成立数理力学系。
20世纪70年代末，重建力学系。
1998年7月，同济大学重建理学院，邵嘉裕任同济大学理学院院长，周祖翼任中共同济大学理学院委员会书记。重建后的理学院下设数学系、物理系、化学系、工程力学与技术系、海洋地质与地球物理系、声学研究所6个单位。
2000年获得力学一级学科博士学位授予权。
2001年工程力学成为国家级重点学科。
2004年1月,学校撤销理学院工程力学与技术系，同济大学航空航天与力学学院成立。
2004年学校将原隶属于力学系的材料力学实验室、流体力学实验室、理论力学实验室与实验力学研究室合并组建同济大学力学实验中心。
2005年7月，为进一步理顺校、院、系管理体制，学校撤销理学院，成立同济大学理学部。学部下设3系2院1所，即数学系、物理系、化学系、海洋与地球科学学院、航空航天与力学学院和声学研究所。
2006年，同济大学力学实验中心被评定为国家级实验教学示范中心。
2010年，工程力学专业获得国家特色专业建设，《工程力学》课程获国家级精品课程。
2014年，同济大学力学实验中心被批准为国家级力学虚拟仿真实验教学中心。 从1992年开始，承办了上海力学学会主办的学术刊物《力学季刊》。学院还积极参与学校“985工程”二期建设，负责“城市建设与防灾”大平台的子平台“面向工程的计算仿真”和“城市立体监测系统”的建设。
学院以国家重点学科工程力学为依托，建立了规模较大的结构工程虚拟仿真CAE中心，软件平台为世界一流的MSC软件系列以及流体、动力和有限元自动生成软件，保障了一个现代化的科研与教学环境。
发展科学研究是学院的重点工作之一。已形成的研究方向包括：复合材料力学与结构；结构抗风、抗震与施工力学；实验力学；非线性动力学；计算力学；细观力学以及特种结构的力学分析等。
近几年来，该学科承担各类科研项目200多项，科研总经费2497万元。其中本学科承担了国家攻关项目4项，主持的国家自然科学基金重点项目1项，面上项目23项；省部级以上项目49项，获省部级科技进步奖13项；作为第二单位参加自然科学基金重点项目1项；承担863子课题2项、国际合作项目5项。2006年新立项的有国家自然科学基金面上项目6项、教育部博士点基金1项、国家863计划项目2项、海军装备部“十一五”预研项目1项。
学院的发展以培养高级航空航天和工程力学人才为目标，同时推进以航空航天科技和工程力学为核心的学科发展，以满足国家社会和经济发展的需求。
学院加强了与澳大利亚的合作交流。与澳大利亚悉尼大学合作，采取“2+2”或“2.5+2”模式，培养具有中、澳双学位、双文凭的优秀人才，并可继续攻读硕士学位。
2012年12月18日,我国首架纯燃料电池无人机试飞成功。该无人机由同济大学航空航天与力学学院联合上海奥科赛飞机公司经过一年时间研制。该飞机翼展5米，起飞重量20公斤，有效载荷1公斤，巡航速度30公里每小时，续航时间2小时。使用一个1千瓦的质子交换膜燃料电池作为动力。 院长 仲政 副院长 李岩 陈硕 党总支书记 陶伟忠 党总支副书记 朱启荣 办公室主任陈洁
