理学院是学校根据本科层次职业教育发展的需要，经学校理事会研究，在原“基础课教学部”基础上于2019年12月成立的新教学单位。理学院下设“一办三室”，即学院办公室以及数学、物理、体育教研室。我院现有专职教师26人，其中副教授4人，高级实验师1人，讲师9人，助教11人，博士研究生学历1人，学院师资队伍雄厚，专业基础扎实，教师团队中90%以上拥有硕士研究生学历。
理学院承担全校高等数学、经济数学、大学物理、物理实验、大学体育等基础课程，涵盖职业本科、三年制高职、五年制大专、技师等各个层次各种类型的课程，且跨越临潼校区与白鹿原校区两个校区。学院拥有数学建模实验室、大学物理实验室等现代化的实验室，为学生的基础实验课程提供了充足保障。
近年来，我院教师指导学生参加各类比赛多次荣获优异成绩。2019年，我院数学教师指导学生参加全国大学生数学建模竞赛，共有10个团队参赛，喜获省级一等奖2项、二等奖3项，三等奖5项，这是西安汽车职业大学参赛史上首次实现了“10队参赛、全部获奖”和两支队荣获一等奖的历史性突破，成为在学校在该项赛事上的里程牌。2021年9月，我院教师指导首批大数据工程技术本科生参加全国大学生数学建模竞赛，取得了优异成绩，其中荣获本科组省级二等奖1项、三等奖4项。同时原有专科组亦取得优异成绩，其中省级一等奖1项、二等奖1项、省三等奖9项。
2021年7月，学院教师许颖和郑福祥指导的20级大数据学生张子婷、张美甜、白思雨、任晓茹团队荣获第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛校级比赛三等奖，王瑞珍老师指导的白雪、张露宇、刘桂旺、王洪军团队荣获优秀奖。许颖、郑福祥和王瑞珍3位老师并荣获优秀指导教师称号。
2019年，我院体育教师指导学生在全国校园足球联赛大学男子组（陕西赛区）比赛中，西汽足球队获得亚军，创造足球队历史最佳战绩。同年我院体育教师指导学生参加陕西省大学生篮球联赛暨CUBA预选赛男子三级联赛，在20支队伍的激烈比赛中，我校挺进四强，实现了历史性的突破。2021年12月，我院教师鱼洋指导我校学生参加2021—2022年陕西省啦啦操联赛“云Battle”（公开赛），并获得佳绩。这是我校首次参加省赛，实现了首战告捷，4个队全部获奖，分别荣获1项特等奖，2项一等奖，1项二等奖。
此外理学院工会在2020年12月被陕西省教科文卫体工会授予陕西省教科文卫体系统“模范职工小家”荣誉称号。
数学教研室简介
数学教研室现有教师10人，其中副教授3人，博士研究生学历1人，讲师2人，全部拥有硕士及以上研究生学历。数学教研室承担全校本专科《高等数学》《概率论与数理统计》《线性代数》《经济数学》《复变函数》《离散数学》等课程，数学教研室还拥有1间数学建模实验室，数学建模实验室主要由30台学生电脑，1台教师电脑，1个显示屏组成。自2016年9月建起，就开始投入使用，主要作为一年一度全国大学生数学建模竞赛场地和承担我校数学建模选修课的教学任务。近年来，数学教研室教师指导我校学生在全国大学生数学建模竞赛中多次取得优异成绩。
物理教研室简介
物理教研室现有教师6人，其中高级实验师1人，讲师3人。物理教研室承担全校中职《技术物理》、五年制大专《物理》、本科《大学物理》《大学物理实验课》课程，物理教研室共拥有4间标准化的大学物理实验室，1间实验准备室。物理实验室从2019年9月份正式投入使用，物理实验室主要进行力、热、光电等实验，主要包含示波器、杨氏模量测量仪、刚体转动测量仪、声速测定仪、分光计、迈克尔逊干涉仪、JXD-B 型读数显微镜电源、刚体转动仪、天平等。物理实验是我校职业本科生入学后进行的第一个实验类型，具有重要的意义。
体育教研室简介
体育教研室现有教师7人，其中讲师3人。体育教研室承担全校本专科《体育》课程，此外还承担“篮球训练队”“足球训练队”“羽毛球训练队”等日常训练工作，体育教研室拥有现代化体育馆和标准化塑胶操场等体育设施，为大学体育课的高质量开展提供了有力保障。近年来，体育教研室教师指导我校学生在各类体育竞赛中多次取得优异成绩。
