中国科学技术大学核科学技术学院由加速器科学与工程物理系、等离子体物理与聚变工程系、核科学与工程系等单位组成，是国内唯一同时依托国家实验室（国家同步辐射实验室）和国家级大科学装置（中科院合肥物质研究院等单位）组建的具有鲜明的大科学工程特色的学院。核科学技术学院现有教职工151人。其中中国科学院/工程院院士6位（何多慧、万元熙、李建刚、赵红卫、万宝年、封东来），国家创新人才计划入选者6位，国家自然基金委杰出青年基金获得者7位，中国科学院人才计划资助者7位，教授61位，副教授46位。90% 以上有大科学工程经验与国际合作背景，50余人次在国内外学术组织或学术机构任职。45岁以下教师占教师总人数的58%。学院设有"王淦昌大讲堂”、“启明论坛”、“大科学工程讲坛”、“ITER培训论坛”等国内外科学前沿论坛，并聘请国内外学者为兼职、客座教授和国家访问教授。核科学技术学院的“核科学与技术”是国家一级重点学科，是国家“双一流”建设中的A+学科，具有一级学科博士授予权。核科学技术学院在加速器物理和同步辐射应用、核聚变与等离子体物理、核能科学与工程以及核医学等方面取得了具有国内外重要影响的科研成果。同时学院积极承担多项国家重大基础研究及大科学工程项目，如合肥先进光源，国际热核聚变实验堆（ITER）计划及中国聚变堆主机关键系统综合研究设施（CFETR）等，工程建设经费逾百亿。学院的核科学与技术学科近五年来已经获国家自然科学二等奖2项，省部级奖近10项。 核科学技术学院十分注重国际国内合作，协同创新。国家磁约束聚变堆总体设计组（筹）依托中国科学技术大学，由核科学技术学院首任院长万元熙院士担任组长，协同全国著名高校和研究所进行中国聚变工程试验堆（CRAFT）工程设计研究。中国聚变工程试验堆（CFETR）是我国后ITER时代聚变能源路线图中的关键一步。学院成立了磁约束聚变堆设计研究中心。与ITER国际组织签订协议，成立了国际ITER论坛，ITER 总部每年接收十名年轻科技人员（包括高年级博士研究生）去ITER学习，同时ITER每年也将派专家来我校讲课。在加速器和同步辐射应用领域，学院也积极与世界上各大同步辐射装置开展合作研究，近年连续举办了三届同步辐射衍射极限环的国际研讨会，产生了较大的影响力。同时与瑞士光源、意大利光源和巴西光源签署国际合作协议，在国家留学基金委的项目支持下，每年选派十几名研究生和年轻科技人员进行联合培养和合作研究。