Кафедра фундаментальної математики здійснює підготовку фахівців за спеціальністю 111 – математика.

Історія кафедри бере свої витоки з часу відкриття університету, з 1804 року, від кафедри чистої математики відділення фізичних і математичних наук. Сучасна кафедра фундаментальної математики створена 1 вересня 2015 року на базі кафедр математичного аналізу (заснована у 1921 році), геометрії (заснована у 1922 році), математичної фізики і обчислювальної математики (заснована у 1950 році) та кафедри теорії функцій і функціонального аналізу (заснована у 1933 році).

Наукові дослідження кафедри здійснюються за такими основними напрямками:

геометрія підмноговидів в групах Лі та однорідних просторах, розшарованих просторах, просторах сталої кривини, ріманових просторах, геометрія і топологія шарувань, афінна диференціальна геометрія;

математична та статистична фізика, нелінійні задачі математичної фізики і якісна теорія нескінченновимірних динамічних систем, диференціальні рівняння з загаюванням, нелінійні інтегро-диференціальні рівняння;

геометрія банахових просторів, гармонічний аналіз та теорія квазікристалів, однобічні зсуви, що породжуються стисками, та їх застосування до задач аналізу, многочлени з обмеженнями на розташування коренів і граничні класи цілих функцій, теорія квантових груп, теорія неявних лінійних диференціальних і різницевих рівнянь, аналітична теорія ймовірностей .

Завідувач кафедри – доктор фізико-математичних наук, доцент Олександр Леонідович Ямпольський. До складу науково-викладацького колективу кафедри входять один член-кореспондент НАНУ, 9 докторів наук, 11 кандидатів наук.