為提升本系教師、碩博士生的研究整合能力, 並推動研究成果的國際化, 本系積極鼓勵組成跨學系跨院(校)之研究團隊。透過研究團隊中的研究群與師生讀書會的研討活動, 充實本系碩博士生的基礎學科知識，提升碩博士生的研究能力, 以培養國家未來的研究人才, 同時也提升本系教師在研究方面的質與量。
本系依學術發展方向與教師專長, 成立了
- 機率統計研究群
機率統計研究群主要成員有宋傳欽老師(政大應數)、姜志銘老師(政大應數)、李隆安教授(中研院統計所)、陳重弘教授(成大數學系)、郭錕霖(博士生)、林其緯(博士生)及多位碩士生等人。研究主題為貝氏計算、統計資料分析及貝氏反演公式之推導等。有多篇貝氏統計方面的文章發表在國際一流的期刊。
- 作業研究研究群
作業研究研究群在陸行老師(政大應數)召集下，校內外參與成員包含劉明郎老師(政大應數)、洪叔民(政大企管系)、梁直青(中華電信電信研究所)、王嘉宏(博士生)、劉宣谷(博士生)、孫培堅(博士生)，以及一群對作業研究感興趣的碩士班與大學部學生。研究主題為等候理論、網路規劃、整數規劃、最佳化理論及計算等，已有多篇研究成果發表在國際一流的學術期刊與研討會。因本研究群非常重視學術交流活動，且陸行老師榮任台灣作業研究學會理事長，所熟識之作業研究相關研究領域之專家學者為數眾多，因此更有利於推行跨校、跨領域之學術合作。歷年來，所邀請來系參訪之國際知名學者眾多，例如Professor Christodoulos A. Floudas (Princeton University) 、 Professor Victor O.K. Li、章祥蓀教授(中國科學院)等人，為本系學術國際化奠定良好的基礎。
- 微分方程研究群
微分方程研究群主要成員有李明融老師(政大應數)、符聖珍老師(政大應數)及碩士班研究生等人，並邀請郭忠勝教授(台師大數學系)、吳菁菁教授(台師大數學系)、陳新富教授(美國匹茲堡大學數學系)、蔡志強教授(中正大學數學系)等學者參與研討。本研究群的研究主題為爆炸解、振盪解、旅行波解行為之研究與地震模型、生物數學等方面之應用。並特別邀請下列學者給予專題演講：曾邀請國際知名數學家劉太平院士至系上演講 (講題：偏微分方程及其應用)。另外，亦曾邀請知名數學家中國科學院數學所訪問教授李傑權博士至系上演講(講題：Some Problems on multidimensional Conservation Laws I~IV)、知名青年傑出數學家香港城市大學楊彤教授至系上演講 (講題：保守律及其應用)、知名青年傑出數學家香港城市大學尤釋賢教授至系上演講 (講題：波茲曼方程之基本解)、台大醫院腫瘤研究中心主任吳銘芳博士至系上演講 (講題：疾病動物模式的介紹)，並將上述系列演講內容裝訂成冊，供研究群研究參考。碩士生張覺心、林育如等之碩士論文皆為上述演講題材之相關研究，已經(或即將)發表於數學相關期刊。
- 離散數學研究群
離散數學研究群主要成員有，陳永秋老師(政大應數)、李陽明老師(政大應數)、張宜武老師(政大應數)，施耀振(博士生)、李宣助(博士生)、吳文智(碩士生)、許基添(碩士生)、陳永恆(碩士生)、何伯翰(碩士生)、郭威廷(碩士生)、王佑欣(碩士生)，以及其他有興趣之碩士班與大學部學生，近年來我們曾邀請到張耀祖教授(義守大學)、葉永南教授(中研究)、林英仁教授(海洋大學)、葉光清教授(逢甲大學)，進行大約每週一次的研討，研討的主題有森林問題、范式矩陣問題、著色問題、圖形代表問題等。已有論文發表於國際期刊。
- 幾何分析研究群
幾何分析研究群主要成員有陳天進老師(政大應數)、蔡炎龍老師(政大應數)、陳耿彥(博士生)、歐姿君(碩士生)等人。近年來研究的主題是探討值分佈的問題。進行方式是每週固定時間，研究相關論文及書籍。經由這些研究、討論，對古典(一維)值分佈問題已有相當清晰的認識，且獲得了一些重要結果，到目前為止，共完成六篇論文(三篇已被接受，三篇審稿中)。最近重心則放在高維度值分佈問題上，試圖透過對幾何性質的深入瞭解，能將古典值分佈的問題加以推廣。