1985年，南京航空學院（1993年更名為南京航空航天大學）整合機械工程系504教研室和基礎部化學教研室等，成立材料科學與工程系（九系）。2000年，材料科學與工程系正式更名為材料科學與技術學院（六院）。三十多年的櫛風沐雨，砥礪前行，南航材料學院已經逐步成長為有鮮明特色、國內外有較大影響的基礎與應用結合的研究型學院，為我國航空、航天及國防工業建設培養了大批的優秀人才。
學院現設4個系：材料加工工程系、材料科學系、應用化學系、核科學與技術系。學院擁有一支以中科院院士、長江學者、海外高層次人才引進計劃入選者、萬人計劃領軍人才、高被引科學家為代表的優秀師資隊伍，現有教職員工140余人，其中教授52人，副教授50人。
學院現有“材料科學與工程”博士后流動站；“材料科學與工程”一級學科博士學位授權點，“材料加工工程”、“材料學”、“材料物理與化學”和“核技術與材料工程”4個二級學科博士學位授權點；“材料科學與工程”、“化學”、“核科學與技術”3個一級學科碩士學位授權點；“材料工程”、“化學工程”、“能源動力”3個專業型碩士學位授權點；材料科學與工程、新能源材料與器件、應用化學、核工程與核技術、輻射防護與核安全5個本科專業，榮獲國家級、省部級教學成果獎一、二等獎10項。
2007年材料加工工程學科入選江蘇省重點學科、核技術及應用學科入選工信部國防特色緊缺學科、核技術專業獲批工信部國防特色緊缺專業；2012年材料科學與工程專業獲批江蘇省重點專業；2013年材料科學與工程本科專業獲教育部批準實施卓越工程師教育培養計劃；2014年核能安全與材料工程學科入選江蘇省重點序列學科；2016年核技術及應用學科入選工信部國防特色學科；2017年材料科學與工程專業通過工程教育專業認證；2018年材料科學與工程學科入選江蘇省優勢學科。材料學科、化學學科相繼進入該領域ESI全球前1%行列。
學院先后獲批江蘇省核能裝備材料工程實驗室、江蘇省能量轉換材料與技術高校重點實驗室、工信部面向苛刻環境的材料制備與防護技術重點實驗室、江蘇省高效電化學儲能技術重點實驗室、江蘇省高性能金屬構件激光增材制造工程實驗室5個省部級重點科研平臺；獲批江蘇省材料專業實驗教學示范中心、江蘇省化學專業實驗教學示范中心、江蘇省核能技術與工程實踐教育中心3個高水平教學實踐平臺；榮獲國防科學技術獎、教育部自然科學獎、教育部科技進步獎、江蘇省科學技術獎等省部級以上科研成果獎50余項；獲批973/863國家重點專項、國家重點研發計劃、國防重大專項等國家級科研項目300余項；累積發表高水平SCI論文3300余篇，授權發明專利600余項。
學院以培養高質量的材料、化學、核科學與工程領域專業人才為主要任務，重視學生綜合素質和創新能力的全面培養與提高，努力適應和滿足國民經濟發展和國防建設對復合型人才的需求。學院生源來自全國各地，目前在校本科生、研究生達兩千余名。培養的學生知識面廣、結構合理、專業基礎扎實、素質高、事業心強。畢業生就業市場廣闊，就業率達96%以上，其中大部分畢業生進入中國航空工業集團、中國航天科技集團、中國商用飛機有限責任公司、中國東方航空公司等國內外知名企業工作，多人成為單位的技術骨干，部分還擔任了政府部門、企事業單位的領導工作。每年約有50%的畢業生考取國內外著名高校和本校的研究生，研究生中有近20%直接攻讀博士學位。
