近代物理系（4系）1958年创办于北京，时名原子核物理与原子核工程系。首任系主任是赵忠尧院士，严济慈、张文裕、彭桓武、关肇直等知名学者曾任教于此。1961年更名为近代物理系，1970年近代物理系随校迁至合肥。现已成为全国理科人才培养基地之一。
近代物理系现有四个博士学科点：理论物理、粒子物理与原子核物理、原子分子物理、物理电子学，分属于物理学、应用物理学、电子科学技术三个一级学科。均具有学士、硕士、博士学位授予权，设有博士后流动站。理论物理、粒子物理与原子核物理为国家重点学科，原子分子物理、物理电子学为安徽省重点学科。
近代物理系设理论物理、原子分子物理、粒子物理与原子核物理、物理电子学、自旋物理学五个专业进行本科教学工作。自2000级起本科学制四年，本科前2年以扎实的数理基础教育为主，后2年结合研究前沿进行泛专业的基础教育，鼓励学生进入实验室参与研究。约40%优秀本科毕业生可以免试进入研究生阶段，研究生教育以培养博士学位研究生为主。近代物理系的教育特点是：重视基础，崇尚学术自由，坚持科学与技术、教学与研究、理论与实践相结合。
近代物理系现有教职员工118人。教授44名，特任教授14名，特任研究员2名，其中博士生导师54名；副教授（副研）31名，特任副教授（副研）15名。半数以上教师具有博士学位。（数据统计截止于2021年07月31日）