西华大学物理系的科学研究以基础研究与应用研究为主，研究领域包括原子分子物理、光学、等离子体物理、凝聚态物理和计算物理等。物理系现有应用物理研究所、激光与物质相互作用研究室、聚变能物理过程计算模拟校级重点实验室和高性能科学计算四川省高校重点实验室等研究单位。西华大学物理系秉承“瞄准世界科技前沿、面向国家战略需求、服务四川地方经济”的战略定位，多年来在以下领域不断开展学术研究：


（1）原子分子物理

原子与分子物理学科紧密围绕国家需求和学科前沿，在原子分子结构、分子光谱光谱、电子散射、原子分子反应动力学、材料的原子分子设计、原子分子团簇物理和储氢材料等前沿研究方向形成了稳定的研究方向，经过多年发展已经取得了一批有影响力的研究成果。在原子分子物理研究方向，物理系科研人员已经获得了多项国家自然科学基金项目和多项军工项目的支持。


（2）光学

光学研究紧密结合国家国防科技战略需求，目前在激光雷达、激光传输和高功率激光器件等方面已经开展了大量的科学研究。相关科研人员积极开展对外合作与交流，与四川大学、西南技术物理研究所和中国科学院等单位建立了友好的合作关系。光学研究方向的科研人员经过多年的研究探索取得了大量的科研成果，发表了一批具有国际影响力的科研论文，获得了四川省教育厅和科技厅的大力支持。


（3）等离子体物理

等离子体物理学科以服务国家能源战略需求为导向，学科发展紧密结合当前国家新型清洁能源科技发展规划，开展托克马克磁约束聚变装置和先进磁镜系统中等离子体约束研究。学科发展注重与国内外相关领域的科研单位开展合作，目前已与核工业西南物理研究院和中国科技大学等单位建立了良好的合作关系，并引进了核工业西南物理研究院的多位科研人员担任西华大学讲座教授和兼职教授。经过多年的发展，物理系科研人员在该领域已经取得了一批研究成果，并获得国家自然科学基金和横向军工项目的支持。

(4)高分子材料物理