Кафедра математичного аналізу і методів оптимізації (МА і МО) була створена 30.06.1995 року ( наказ №124 – І) одночасно зі створенням механіко-математичного факультету СумДУ шляхом реорганізації кафедри вищої математики. Кафедра є продовжувачем традицій, закладених першими керівниками кафедри вищої математики доц. Іноземцевим Олегом Гнатовичем (10.06.1960 – 10.09.1969), доц. Голубом Абрамом Михайловичем (11.09.1969 – 13.12.1974). В період з 1974 по 1990 р.р. кафедру вищої математики очолював відомий вчений – механік, доктор фізико-математичних наук, професор Фильштинський Леонід Аншелович.
З 1995 по 2016 роки кафедрою математичного аналізу і методів оптимізації керував кандидат фізико-математичних наук, доцент Ячменьов Володимир Олександрович.
З вересня 2016 року кафедру очолює доктор фізико-математичних наук. професорка Шуда Ірина Олександрівна.
Кафедра проводить широку наукову, методичну і просвітницьку роботу. На сьогоднішній день на кафедрі працюють 7 викладачів.
- Методи оптимізації й чисельні методи в механіці деформованого твердого тіла
- Науково-методичні дослідження в області методики викладання математики в вищій школі
З 2014 року щорічно на базі кафедри проводився ІІ тур Всеукраїнськой студентської олімпіади з математики.