物理系現有教師85人，研究生420人，本科生440人。教師中有中國科學院院士10人(王、陳南憲、顧、況玉萍、李體北、、範壽山、、薛其坤、段)，賀亮合力基金科技進步獎獲得者5人，國家傑出青年基金獲得者14人。
物理系主要研究機構有凝聚態物理、粒子物理、核物理、天體物理、原子分子物理、低維量子物理國家重點實驗室、清華-富士康納米技術研究中心、清華大學量子科技研究中心、量子信息前沿科學中心等。
物理系為物理學和天文學的研究生和本科生提供了優良的科研條件，開設了各種大眾化和專業化的物理課程。