คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้มีการจัดการเรียนการสอนทั้งหมด 8 ภาควิชา ดังนี้
ภาควิชาชีววิทยา ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2507 โดยแรกเริ่มมีคณาจารย์ประจำ 4 คน ลูกจ้าง 2 คน ภาควิชาชีววิทยาได้เริ่มต้นจากการเปิดสอนหลักสูตร วท.บ.ชีววิทยา ใน พ.ศ. 2507 โดยทำหน้าที่สอนและให้การบริการวิชาพื้นฐานของนักศึกษาวิทยาศาสตร์ และคณะต่างๆ โดยผลิตบัณฑิตรุ่นแรก ในปี พ.ศ. 2511 จำนวน 9 คน ซึ่งต่อมาภาควิชาฯได้ดำเนินการ ขอเปิดหลักสูตรสาขาวิชาต่างๆในระดับปริญญา
ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ เป็นหนึ่งในห้าภาควิชาแรก ที่เปิดทำการสอนตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในปี พ.ศ. 2507 โดยดำเนินภารกิจทั้ง 4 ด้าน ได้แก่ การจัดการเรียน การสอน การวิจัย การบริการวิชาการแก่ชุมชน และการทำนุบำรุงศิลป วัฒนธรรมซึ่งมีวัตถุประสงค์ เพื่อผลิตบัณฑิต ทางด้านสาขาวิชาเคมีที่มีคุณภาพ สอดคล้องกับความต้องการ ของชุมชน และประเทศชาติ
ภาควิชาธรณีวิทยาได้เริ่มดำเนินการเปิดสอนหลักสูตรปริญญาตรี สาขาธรณีวิทยา ในปี พ.ศ. 2507 ซึ่งเป็นปีที่ก่อตั้งมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มีนักศึกษารุ่นแรกเข้าสังกัดวิชาเอก จำนวน 12 คน และสำเร็จการศึกษา 5 คน เริ่มตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาจำนวนนักศึกษาสังกัดวิชาเอกธรณีวิทยา ได้เพิ่มมากขึ้น และสำเร็จการศึกษาออกไปทำงานรับใช้สังคมประเทศชาติเป็นจำนวนมาก
ภาควิชาฟิสิกส์ มีหลักสูตรระดับปริญญาตรี 2 สาขาวิชา คือ สาขาวิชาฟิสิกส์และสาขาวิชาวัสดุ-ศาสตร์ หลักสูตรระดับบัณฑิตศึกษา 5 สาขาวิชา คือ สาขาวิชาฟิสิกส์ สาขาวิชาฟิสิกส์ประยุกต์ สาขาวิชาการสอนฟิสิกส์ สาขาวิชาวัสดุศาสตร์ และสาขาวิชาธรณีฟิสิกส์ประยุกต์ โดยมุ่งเน้น ให้นักศึกษามีพื้นฐานทางวิชาการด้านฟิสิกส์และด้านอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อไปประกอบอาชีพ ได้อย่างเหมาะสมกับสภาพความต้องการของประเทศต่อไป
สาขาวิชาเคมีอุตสาหกรรมนี้ จึงมุ่งพัฒนาและ เสริมสร้างบุคลากรที่มีความรู้เชิงวิชาการ ทักษะและ ประสบการณ์ด้านการปฏิบัติในระดับ อุตสาหกรรมย่อส่วน ที่มีความสามารถ ในการวิเคราะห์ปัญหา แก้ปัญหา ตลอดจนสังเคราะห์แนวคิด และองค์ความรู้เพื่อการ ประยุกต์ใช้กับ เทคโนโลยีที่ใช้อยู่ปัจจุบัน ตลอดจน สามารถพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อตอบสนองความ ต้องการของประเทศชาติต่อไป
คณิตศาสตร์เป็นรากฐานสำคัญทางวิทยาศาสตร์ และ สาขาอื่น ๆ ดำเนินไปบนพื้นฐานของการ แสวงหา ความจริงอย่างมีระบบ และ มีเหตุมีผล ผ่านกระบวนการทางความคิด ค้นคว้าและวิจัย เพื่อนำมาซึ่งองค์ความรู้ และ ทฤษฎีใหม่ ๆ ทางคณิตศาสตร์ ภาควิชาคณิตศาสตร์ในฐานะ องค์กรการศึกษา จักต้องใช้องค์ความรู้ทั้งที่มีอยู่แล้วและพึงแสวงหาใหม่ เพื่อเพิ่มพูน และเสริมสร้างความก้าวหน้าทางวิชาการด้านคณิตศาสตร์ เพื่อสร้างสรรค์สังคมแห่งการเรียนรู้
ภาควิชาสถิติมีการจัดการศึกษาเพื่อผลิตบัณฑิตระดับปริญญาตรี สาขาวิชาเอกสถิติ มีแผนการเรียน 2 แผน คือ แผน 1 และแผน 2 ระดับปริญญาโท สาขาวิชาสถิติประยุกต์ มี 2 แผน คือ แผน ก แบบ ก2 และ แผน ข และจัดการศึกษาหลักสูตรปริญญาตรีและปริญญาโท สาขาวิชาร่วมภายในคณะ 3 หลักสูตร
ภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ เริ่มต้นจากการเป็น กระบวนวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์อยู่ภายใน ภาควิชาคณิตศาสตร์ และเปิดสาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ภาควิชาคณิตศาสตร์ เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2526 ในปีการศึกษา2530 ได้รับการอนุมัติจากทบวงมหาวิทยาลัย ให้ดำเนินการเปิดภาควิชาวิทยาการ คอมพิวเตอร์
วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (ES) เป็นสาขาวิชาที่ให้นักศึกษาได้เรียนรู้พื้นฐานและแนวคิดของการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมและเน้นวิธีการลงพื้นที่และการปฏิบัติจริงในการที่จะ วิเคราะห์และแก้ปัญหาสภาพแวดล้อม และการทำกิจกรรมต่างๆเช่น การตรวจสอบมลพิษ การวางแผนการใช้ที่ดินการฟื้นฟูระบบนิเวศและการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในการพัฒนาโครงการต่างๆ
ศูนย์วิจัยวิทยาการข้อมูล มีเป้าหมายเพื่อดำเนินการวิจัยด้านวิทยาการข้อมูลให้มีความเป็นเลิศและนำไปสู่การพัฒนานวัตกรรมที่มีค่า มีงานบริการวิชาการด้านวิทยาการข้อมูลที่มีคุณค่าเชิงวิชาการในระดับสากล สามารถนำไปประยุกต์แก้ปัญหาในท้องถิ่นและระดับภูมิภาคได้สนับสนุนการผลิตบัณฑิตสาขาวิชาวิทยาการข้อมูล ที่ดำเนินการสอนโดยภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ภาควิชาสถิติ และ ภาควิชาคณิตศาสตร์
