物理系前身为基础部（数理系）。2005年大连海事大学进行专业调整，成立物理系。

物理系现有一个本科专业（应用物理专业——光电信息科学与技术方向）。下设一个光电子技术研究所，一个等离子体物理化学研究所，一个省级物理实验教学示范中心。现有两个省重点实验室：高气压强电场电离放电辽宁省重点实验室，辽宁省高等学校强电离放电单分子工程实验室。目前有四个学科梯队：等离子体物理、凝聚态物理、光学、理论物理。

物理系现有教职员工40人：教授10人，副教授9人，讲师10人；其中博士24人；博士生导师4人，硕士生导师13人。实验技术人员有高级实验师3人，工程师3人；行政人员5人。

物理系教学科研力量雄厚，成果卓著。等离子体物理与化学研究所已取得国家重大基础研究973前期研究专项2项；国家自然科学基金重点资助项目1项；国家自然科学基金资助项目4项；获得辽宁省政府科技进步一等奖1项；辽宁省政府技术发明三等奖1项；辽宁省政府科技进步三等奖1项；国际知识产权组织专项奖1项；获发明专利授权 2 项，实审国际发明专利 4 项、国家发明专利 8 项、国家实用新型专利 4 项。1人次入选国家 “新世纪优秀人才支持计划”；1人次入选辽宁省“新世纪优秀人才支持计划”；1人次获辽宁省优秀博士生论文，并获推荐国家优秀博士生论文；2人为辽宁省“新世纪百千万人才工程”的百层次人才。凝聚态物理近年来已取得国家自然科学基金项目2项，经费46万元。近五年来，科研人员和教师在国内外核心刊物和重要的国际学术会议上共发表论文180余篇，发表论文被SCI、EI、ISTP三大国际检索机构收录50多篇次，发表论文被SCI引用20多篇，被引25次，发表论文被国内统计源期刊引用50多篇，被引180多次。在科学出版社出版专著1部。 承担国家、省部以上科研项目15项，科研经费总额 631.5 万元。06年物理系等离子体学科获辽宁省创新团队；“大学物理实验”获得辽宁省精品课程；“大学物理”课程被评为大连海事大学精品课程。物理系现有两个硕士点：凝聚态物理，等离子体物理。在读研究生32人，已毕业23人。在读本科生55人。

2005年，物理系与加拿大最著名高等学府滑铁卢大学建立合作交流关系，并签订2年+2年本科生培养协议，经滑铁卢大学面试，成绩优秀的学生可到滑铁卢大学学习本科后2年的课程，毕业时颁发大连海事大学与滑铁卢大学双学位，并可在加拿大继续停留2年。