本系成立後，致力於機率與統計、組合數學及科學計算之發展 ，並於2018年起發展數據科學領域。此四領域均為應用數學中深具發展潛力，且理論與應用都很值得探討的部分，專攻此四領域，除了易於與校內其他系所相互合作外，同時照顧學生畢業出路，對社會提供最大服務，也可使本系在短期內成為國內應用數學方面的學術重鎮。

(一)科學計算

由於計算機科技的進步，科學計算愈顯重要，許多昂貴或費時的實驗，往往可藉計算機來模擬，以做估計及預測。許多理論的結果，也須有良好的計算方法，才易增強其實用性。科學計算主要發展方向為數值微分方程、大型矩陣計算、數值分析、數學軟體設計與開發等方面的探討。

(二)組合數學

組合數學是計算機科學的基礎。近幾年來，隨著計算機科學研究的蓬勃發展，組合數學成為最活躍的數學分支之一。除計算機科學外，組合數學還廣泛地應用於諸如化學、生物、經濟、管理等領域。隨著科技的進步，組合數學和數學其他分支的聯繫也愈來愈廣泛密切，是一個值得發展的領域。

(三)數據科學

如何從巨量的數據中搜尋出潛藏其中的價值並加以分析的技術，是數據科學家必須具備的能力。本系在數據科學的發展方向為結合統計建模、數據最佳化分析與資料探勘的技術，做跨領域議題之資料蒐集、整理、分析及最佳化的研究，並訓練學生參與政府委託或知名企業舉辦之大數據分析競賽，培養學生數據分析的能力，以增進就業競爭力。

(四)機率統計

機率與統計是許多科學分析中必備的工具，除了理論部分外，將著重有實用價值的機率與統計之原理及方法，例如數理財務統計、資訊相關統計等。鑑於統計在醫學上之應用日漸廣泛，未來亦可與本校生命科學系及高雄榮總、長庚等醫院合作，朝生物統計方面發展。