目前清華大學物理學系大學部設有物理組與光電物理組，每年招收新生43 名及23 名，碩士班設物理組、應用物理組與光電物理組，每年不分組招收新生56 名，博士班則招收新生22 名。天文研究所每年分別招收新生碩士班8 名及博士班3 名。此外，清華大學理學院學士班每年招收30 名新生，其中有三分之二的學生均選擇物理為其第一專長。本系課程安排豐富，學生學習動機強，師生互動良好。本系有專任教師35 位，合聘教師18 位，分佈在許多尖端的研究領域，例如粒子物理、天文物理、原子分子與光學物理、微波與電漿物理、理論與實驗凝體物理等，詳如附表。在這些領域中，本系教師的研究涵蓋了廣泛且前沿的各項主題，例如歸類在凝體物理領域中就有強關聯系統、電子自旋學、奈米元件與物理、超快與非線性光學、表面物理、高溫超導、軟物質以及同步輻射應用等等，在原子、分子與光學物理中包括了雷射冷卻、量子光學、波斯愛因斯坦凝結、精密雷射光譜等等，電漿物理中有電子迴旋邁射及高功率次兆赫波源等，在天文物理中則包括了太陽物理、恆星與行星形成、緻密星體及高能天文物理。理論粒子物理研究主題則有超對稱粒子、電荷宇稱對稱性破壞、微中子物理、多維時空、粒子天文物理與宇宙論等。
本系教師研究成果豐碩，每年發表近兩百篇學術期刊論文，其中發表在Physical Review Letters 上的每年約有七八篇，另外分別在1997、2006、2008、2010 年共有四篇論文發表在Nature 上。最近的這一篇Nature 論文是本系劉怡維教授以其精密雷射光譜測量的技術參與一個國際合作團隊量得渺氫原子中的質子大小，發現它比人們向來以為的大小還要小百分之四。本系教師有許多重要且精彩的研究成果，若要進一步敘述，恐怕篇幅不允許，而且也必然掛一漏萬。有興趣的讀者請參考本系網頁。本系教師也獲得國科會及其他單位許多研究計畫的支持與經費補助。本系每年研究計畫經費約有兩億元台幣。本系近年來持續進行課程規劃改善，尤其是各項實驗課程。普通物理實驗在戴明鳳教授及相關同仁的努力下已日益活潑，除了提升學生的學習興趣與效果外，也常吸引高中學生前來參觀。本系亦持續辦理高中科學人才培育計畫，讓有興趣的高中生在週末及暑假期間可以接觸大學課程，觸發其求知慾與好奇心。本系亦參與本校與國立新竹科學園區實驗高中共同辦理的科學班，為資優教育貢獻心力。