《山西师范大学学报》(自然科学版) 是由山西省教育厅主管、山西师范大学主办的自然科学类综合性学术期刊,创刊时正值改革开放之初，高教学术事业百废俱兴，科研成果和信息的交流已成为高等院校科技发展和创新的重要手段。因此，尽快创办自然科学类学术期刊，促进学校自然科学学术研究事业的发展，在当时已成为广大教师和科技工作者的普遍共识。在这样的背景下，《山西师范大学学报》（自然科学版）创办，为展示学校自然科学研究的成果，为校内外研究成果和信息交流打建了一个平台。
《山西师范大学学报》(自然科学版) 创刊于1986年，原刊名为《山西师大学报》(自然科学版)，刊号仍延用《山西师大学报》刊号晋刊012号，刊期为半年刊，16K，每期96页，自办发行。1987年期刊实行全国统一标识，《山西师大学报》(自然科学版)被批准为省内期刊，刊号为：山西省期刊登记证第0058号。1991年，经山西省新闻出版局批准，刊号变更为：山西省报刊准印证第0170号。1992年刊号变更为：JK14—1029，季刊，每期80页。1995年7月，经山西省新闻出版局批准，刊号改为：山西省内部期刊准印证第0303号。1999年经国家科委和新闻出版署批准，国科发财字［1999］342号文件批复，《山西师大学报》(自然科学版)转为国内外公开发行的正式学报，刊名改为《山西师范大学学报》(自然科学版)，季刊，每期96页，定价5.00元。从2004年第1期开始，页码增至112页，定价6.00元。2005年改为大开本，定价8.00元。从2007年第1期开始，页码增至128页，定价8.00元。
1985年9月，山西师大学报自然科学版筹备组成立，筹备组由学报编辑部主任、社科版主编尹世明领导，成员有：高仁恒、马志正、王剑波、张海霞。1985年9月至12月，编辑人员深入各系开始组稿，1986年10月创刊号正式与读者见面。
从1990年至今，学报编辑部先后由黄志胜副校长、邵壁华副校长、宋鹏副书记、谈浩亮副校长、齐峰副校长、常乃军副校长、武海顺副校长、卫建国副校长兼任学报总编辑，曲家源教授、陈建中教授、畅引婷编审担任学报常务副总编，对学报工作给予了大力支持和指导。
1987年，为扩大学报的影响，开创学报工作的新局面，学校任命侯晋川教授为主编。1988年初，为加强自然科学版的日常管理工作，学校任命王永明同志任自然科学版常务副主编，高仁恒、马志正同志为副主编（1989年9月王永明同志调往太原师范学院数学系）。1997年7月，为加快学报发展的步伐，加强学报编辑工作的规范管理，学校任命王剑波同志为自然科学版常务副主编。1997年9月，为适应自然科学版发展的需要，学校成立了以侯晋川教授等16人组成的编委会。1999年9月，自然科学版被批准为国家正式期刊，标准刊号为ISSN1009-4490，国内标准刊号为CN 14-1263/N，学校对编委会重新进行了调整，成立了由侯晋川教授任主任委员，武海顺、王剑波同志为副主任委员，各理科系学术骨干共17位委员组成的新一届编委会，侯晋川兼主编，武海顺兼副主编，王剑波为常务副主编。2003年5月，随着我校自然科学学术研究的快速发展，学校对编委会成员进行了调整，组成了由23人组成的编委会。2005年10月，由于人事变动，学校对编委会进行了重新调整，武海顺同志任主任委员兼主编，张勤海同志任副主任委员，王剑波同志任副主任委员兼常务副主编。2007年，新增张献明同志为副主任委员兼副主编，调整后的编委会由22名委员组成。
《山西师范大学学报》(自然科学版)创刊30年来，坚决贯彻执行党的出版方针，遵守国家有关出版法规，不断求实探索，开拓创新，力求把学报办出特色，办成具权威性、具影响力的学术性期刊，成为科研工作者的展示科研成果的重要阵地，成为校内外了解山西师范大学的重要窗口。可以说，学报的发展轨迹是山西师范大学30年来科研事业发展成就的见证和记录。
《山西师范大学学报》(自然科学版) 作为自然科学类综合性学术期刊，学术性是其根本特点，主要发表自然科学各学科的基础理论研究、应用研究和实验成果，主要栏目有：应用数学，泛函分析，算子理论，数理统计学，高能核物理，理论物理，材料化学，分析化学，生物多样性，生物学基础理论研究，山西地方区域性地理研究，可持续发展研究等。主要读者对象为高等学校理工科教师、科研人员、研究生及各自然科学类科技工作者。
面对国内外科技刊物增多的严峻挑战，学报编辑积极组织优质稿源，不断提高办刊水平，采取发表本校各个优势科研方向综述的手段，既在更高、更强的科学领域参与竞争，又比较完整地反映了本校的科研情况。截止2015年底，已出版了109期正刊和30多期专刊，刊载了近4000篇论文，显示了山西师范大学学科研究的多样性和较高水平。目前，《山西师范大学学报》(自然科学版)已成为：《中国期刊网》全文入网期刊，《中国学术期刊（光盘版）》全文收录期刊，《中国学术期刊综合评价数据库来源期刊》，《万方数据-数字化期刊群》全文收录期刊，《中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊，《中文科技期刊数据库》（全文版）收录期刊，《中国数学文摘》、《中国物理文摘》、《中国物理学文摘》、《中国生物学文摘》及数据库收录期刊，中国学术期刊综合评价数据库（Chinese Academic Journal Comprehensive Evaluation Database）统计源期刊，中国《CAJ-CD规范》执行优秀期刊。 1989年被评为山西省高校理科学报编排规范执行三等奖， 2003年被中共山西省委宣传部、山西省新闻出版局、山西省科技厅联合组织的山西省期刊等级评比活动中评为山西省一级期刊。据不完全统计，数学物理栏目被国家一级检索期刊《中国数学文摘》、《中国物理文摘》摘录率高达90%以上；生物学栏目所开辟的“运城盐湖卤虫研究”专栏独具特色，受到国内外学者的高度重视；以山西地方区域研究为特征的地理学栏目，对山西地方经济发展起到了一定的作用。
在办刊过程中，学报编辑不断探讨和更新办刊理念，正确把握和处理学报的学术性与师范性、内向性与开放性之间的关系，努力协调特色与开放式办刊的关系。根据学术界有关学报特色形成的途径和学校自然科学学报的特点，选择学校在国内或国际上有影响、有优势的算子理论、泛函分析、群论、分子设计、材料化学、分析化学、粒子物理、原子核物理、生物多样性和以山西地域特点为代表的地理环境等研究方向，作为学报创特色的立足点。这些研究方向大多承担着多项国家级和省级课题，且有较强的后备力量。以这些研究方向为基础来设置特色栏目，有助于深刻反映学校的学术水平，有助于深化学校的学术研究和人才培养。尤其是对那些具有国际水平的论文、理论性强的论文、热点领域的论文、新兴学科的论文和教授为第一作者的评述类论文进行组稿，大大提高了学报的可持续发展能力。