學院前身應用物理系始建于1980年，當時以物理教育、半導體物理與器件、激光等專業(yè)為基礎組建而成，是國內高校中成立應用物理系較早的單位之一；1999年學校將應用物理系與數(shù)學系合并為理學院；2007年恢復應用物理系建制；2009年應用物理系、微電子設計研究所（電氣學院）、計算機系統(tǒng)結構研究室（計算機學院）合并組建電子科學與應用物理學院；2012年成立微電子學院；2015年獲批籌建國家示范性微電子學院；2021年3月，撤銷電子科學與應用物理學院（微電子學院），成立微電子學院。
       學院具有集成電路與系統(tǒng)二級學科博（碩）士學位授權點，電子科學與技術一級學科碩士學位授權點，電子信息專業(yè)學位授權點，其中微電子學與固體電子學為安徽省重點學科。學院設置的本科專業(yè)有電子科學與技術、微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統(tǒng)，其中電子科學與技術為國家級一流本科專業(yè)，集成電路設計與集成系統(tǒng)為安徽省一流本科專業(yè)。目前學院各類在讀研究生350余人，本科生1400余人。
       學院現(xiàn)有教職工70人，其中專任教師52人，90%以上具有博士、碩士學位。教授16人、副教授22人，其中博士生導師12人，碩士生導師34人。學院現(xiàn)有教育部集成電路設計網上合作研究中心、安徽省MEMS工程技術研究中心2個省部級科研平臺。
       經過多年積累，學院已形成IC設計、先進測試與可靠性設計、半導體光電子器件與集成技術、MEMS、敏感材料與傳感器、電磁場與微波器件、納米電路設計等優(yōu)勢方向。學院擁有Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、TCAD、華大九天等多種IC設計、半導體器件模擬軟件，Atomistix Virtual NanoLab 納米器件分析模擬軟件，Ansys MEMS設計軟件等，典型半導體工藝流程的主要工藝設備和測試設備等。
       學院先后承擔國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、安徽省科技重大專項、安徽省科技攻關及安徽省自然科學基金等科研項目80余項，企業(yè)委托研究項目100余項，曾獲得國家科技進步二等獎、國家科技發(fā)明三等獎和省部級科技進步獎多項。近五年來，學院師生每年在IEEE匯刊、先進材料等國際重要學術期刊、中文核心期刊或國際國內重要學術會議上發(fā)表論文100余篇，授權發(fā)明專利、集成電路布圖設計等10余項，形成了一定的學術影響力。
       學院積極與企業(yè)聯(lián)合，先后與中電38所、中電58所、兵器工業(yè)214所、長鑫存儲、全芯智造、宏晶微電子、仙湖半導體等企業(yè)開展產學研合作，多項成果在國家、地方重點工程和國防工程中得到應用。學院與美國、加拿大、英國、瑞典、日本等國家和我國港澳臺地區(qū)的多所知名大學建立了交流合作關系，開展跨文化交流與實踐及各類學術交流活動。
       學院深懷“工業(yè)報國”之志，不斷深化教育教學改革，人才培養(yǎng)質量持續(xù)提高。多年來，學院陸續(xù)培養(yǎng)了一批批優(yōu)秀學子，他們已成為行業(yè)精英，如中科院劉明院士，杰青獲得者黃慶安、魏志義、盛政明、蘇翼凱、楊國偉、丁虎教授，河南省人大副主任張維寧、國家集成電路大基金總裁丁文武、中電集團副總經理李立功、寧德時代總裁黃世霖等，為國家社會、經濟、教育等事業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻。