湖南大学材料学科的历史可追溯到20世纪初开办的矿科、窑科和机械科。1943年矿冶学部开始招收研究生；1958年设立硅酸盐、铸造、金属防腐和金属物理方向；1986年获材料学二级学科博士学位授予权。2000年，湖南大学将校内材料物理与化学学科、材料学学科、材料成型与控制工程专业和材料测试研究中心合并，引进国内外高层次人才组建团队，成立了材料科学与工程学院。同年获材料科学与工程一级学科博士学位授予权；次年获准设立材料科学与工程博士后科研流动站。现材料科学与工程一级学科和各二级学科均为湖南省重点学科。百年来，材料学科培养了以李薰、李元元、成会明等为杰出代表的大批优秀人才，为国家发展建设作出了贡献。自2008年起，湖南大学材料学科ESI排名进入世界前1%，2012年在ESI列入的全球708个机构中排名209位，即ESI排名优于世界上99.5%的材料研究机构。
学院下设材料科学与技术系、金属材料及控制工程系、非金属材料与工程系和本科实验中心，拥有完备的材料学科博士、硕士和本科人才培养体系。在籍本科生和研究生1500余人。学院各教授团队组建了重点实验室、研究中心和研究所，拥有若干可承担国家重大重点科研任务和培养高级专业精英人才的、有特色的先进研究基地。各系学科责任教授组建了教学团队，主导和实施本科生和研究生课程教学。现有材料科学与工程和材料成型及控制工程两个大类本科专业，其中材料科学与工程专业是国家级特色专业。本科生初次就业率连续7年稳定在98%以上，研究生学位论文评审通过率和抽查合格率均达到100%。
学院师资力量雄厚，现有专任教师63人，其中院士1人（共享），国家“千人计划”专家1人，长江学者特聘教授1人，教育部新世纪优秀人才7人，湖南省杰出青年基金获得者2人，湖南省“百人计划”专家1人，中国侨联特聘专家1人，湖南省科技创新团队1个；正副教授48人，其中博士生导师21人，具有博士学位教师占专任教师总数的95.1%，有一年以上海外留学经历的教师占专任教师总数的45.9%。
学院是湖南大学“211工程”、“985工程”重点建设单位，已逐步形成了若干在国内外有影响的稳定而有特色的研究方向，建立了若干省（部）级重点实验室和教学科研基地。其中喷射沉积技术及应用、国防新材料先进制备技术、轻量化结构先进成形制造为部省级重点实验室；高分辨电镜中心拥有国内外先进的和有特色的原子成像技术平台；碳纤维与其复合材料工程中心获得上千万的国防军工“一条龙”项目，为国内少数几个可制备沥青基炭纤维材料的团队。学院现有实验室面积12000m2，，实验设备资产超过亿元。近5年承担各类科研项目325余项，含973、863计划在内的国家级项目55项，省部级项目76项，年均科研经费达1484万元。在国内外高水平学术期刊如ActaMater、ElectrochimicaActa、J.HazardMater、J.PowerSources、MacromolRapidComm等发表论文522篇，其中SCI收录278篇。获国家和省部级科技成果奖3项，高水平论文数量和标志性成果增长明显，为一流专业精英人才培养提供了有力保障。
学院与国内外著名院校、研究机构和工业公司开展了广泛学术交流、科研合作和人才联合培养，建立了良好的对外合作关系和常态化的学术交流机制，旨在建成国内一流的、开放式的、高水平研究型学院，为国家和社会培养“厚基础、重实践、善创新”的精英人才。