Khoa Toán - Cơ - Tin học đang đào tạo các ngành Toán học (hệ chuẩn và hệ cử nhân khoa học tài năng), Máy tính và Khoa học thông tin (hệ chuẩn và hệ chất lượng cao theo thông tư 23 của Bộ Giáo dục và đào tạo), Toán Tin, Khoa học dữ liệu. Chương trình đào tạo Cử nhân khoa học Tài năng ngành Toán học được mở từ năm 1997. Trung bình mỗi năm có hơn 200 sinh viên tốt nghiệp từ các ngành đào tạo của Khoa.
Năm 2013, Khoa Toán – Cơ – Tin học là một trong các đơn vị đầu tiên của Đại học Quốc Gia Hà Nội xuất sắc đạt được chứng chỉ kiểm định chất lượng chương trình đào tạo toán học theo bộ tiêu chuẩn kiểm định quốc tế AUN-QA. Năm 2019 Khoa đã thực hiện kiểm định chất lượng chương trình đào tạo ngành Máy tính và khoa học thông tin theo bộ tiêu chuẩn kiểm định AUN-QA
Khoa là đơn vị đầu tiên trong Đại học Quốc Gia Hà Nội tổ chức đào tạo Cao học, và cũng là đơn vị đầu tiên trong toàn quốc tổ chức bảo vệ luận án PTS (TS) và TS (TSKH), đến nay đã có 6 luận án TSKH, gần 200 luận án TS và gần 1000 luận án Thạc sĩ được bảo vệ tại Khoa Toán - Cơ - Tin học.
Các cán bộ của Khoa đã công bố hơn 1000 bài báo khoa học, xuất bản hơn 150 cuốn sách, hoàn thành hơn 300 đề tài nghiên cứu khoa học, trong đó có hơn 100 đề tài cấp Bộ, cấp ĐHQGHN, đề tài NAFOSTED và đề tài cấp Nhà nước. Các đề tài nghiên cứu của Khoa đều kết hợp nghiên cứu và đào tạo SĐH. Nhiều NCS và học viên cao học tham gia đề tài được hỗ trợ kinh phí để dự các hội nghị khoa học và để thực hiện luận án, đồng thời có kết quả để viết luận án.
Tại Khoa Toán - Cơ - Tin học đã hình thành các nhóm nghiên cứu đẳng cấp quốc tế về Tôpô- Đại số (GS.TSKH. Nguyễn Hữu Việt Hưng chủ trì), Hệ động lực và ứng dụng (GS.TS. Nguyễn Hữu Dư), Giải số phương trình vi phân và tính toán khoa học (GS.TSKH. Phạm Kỳ Anh), Cơ học chất rắn (GS. TS. Phạm Chí Vĩnh) với nhiều công trình khoa học công bố trên các tạp chí uy tín quốc tế. Năm 2014, GS.TSKH. Nguyễn Hữu Việt Hưng là 1 trong 2 nhà khoa học của cả nước đã vinh dự được Nhà nước trao tặng Giải thưởng Tạ Quang Bửu đợt đầu tiên. Một NCS cũ của Khoa là PGS.TS. Nguyễn Sum (Trường ĐH Quy Nhơn) được tặng giải thưởng Tạ Quang Bửu 2017. Các cán bộ của Khoa cũng được trao nhiều giải thưởng khoa học khác như Giải thưởng Viện toán học (TS. Ngô Quốc Anh, TS. Lê Quý Thường), giải thưởng Khoa học công nghệ ĐHQGHN và giải thưởng công trình khoa học tiêu biểu của ĐHQGHN và Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Từ năm 2014, Khoa đã có nhiều hoạt động theo hướng đi mới, đẩy mạnh các nghiên cứu ứng dụng, thực hiện được nhiều hợp đồng đào tạo, nghiên cứu ứng dụng với các đơn vị, doanh nghiệp bên ngoài.