Кількість кафедр на факультеті з 5 на початку виросла станом на 2005 рік до 11, а на 2011 рік зменшилася до 9. Незмінними з 1969 року, від заснування факультету, залишилися кафедри обчислювальної математики (ОМ), моделювання складних систем (МСС) та теоретичної кібернетики (ТК).
Нові кафедри виникали в зв’язку з необхідністю адекватно реагувати на потребу все більшої кількості висококваліфікованих спеціалістів в різних сферах виробництва і науки, куди проникали методи кібернетики, а також відповідним поглибленням досліджень в галузі теоретичної кібернетики, розвитком нових напрямків в математиці, теорії і практиці програмування і поступовим нарощуванням інформаційних технологій разом з прогресом в технології виробництва комп’ютерної техніки.
Так в 70-х роках було утворено три нові кафедри: ТП — теорії програмування (засновник — доктор фізико-математичних наук В.Н. Редько), МОК — математичних основ кібернетики (засновник — доктор фізико-математичних наук В.С. Чарін) ПС — прикладної статистики (засновник — доктор фізико-математичних наук Анісімов В.В.).
Кафедра ПС виникла на базі кафедри ТК, в такий же спосіб у 80-х роках відбрунькувалася від кафедри ОМ нова кафедра — ЧММФ — чисельних методів математичної фізики (засновник — доктор фізико-математичних наук В.Л. Макаров) та від кафедри МСС — нова кафедра ТАС — теорії автоматизованих систем (засновник — доктор технічних. наук Волкович В.Л).
Останньою, вже на рубежі 80-х ц 90-х років була утворена кафедра ІС — загальної інформатики (засновник — доктор технічних наук Ю.Д. Попов).
В зв’язку з розширенням або зміною тематики відбувалися перейменування або уточнення назв кафедр: кафедри математичної лінгвістики (МЛ), яка в момент організації факультету в деяких документах 1969 р. мала назву прикладної лінгвістики, на кафедру математичної інформатики (МІ), кафедра теорії програмування (ТП) уточнила свою назву на (ТТП) — теорії і технології програмування, кафедра математичних основ кібернатики (МОК) одержала нову назву кафедри дослідження операцій (ДО), кафедра теорії автоматизованих систем (ТАС) — кафедри системного аналізу та теорії прийняття рішень (САТР), загальної інформатики (ЗІ) — інформаційних систем (ІС).
Дві кафедри спочатку перейменовувались (ЧММФ) — чисельних методів математичної фізики на (МОЕ) — методів обчислювального екпериментуа, а (ЕК) — економічної кібернетики на (ММЕЕД) — математичних методів еколого-економічних досліджень, але, зрештою, були ліквідовані, оскільки значно знизилася потреба в молодих випускниках таких спеціалізацій.
Підрозділи, присвячені окремим кафедрам, розташовані, починаючи з переведених на факультет кібернетики з інших факультетів згідно наказу ректора у 1969 р., решта — в хронологічному порядку їх заснування:
- Кафедра обчислювальної математики (ОМ) — 1957 р.
- Кафедра теоретичної кібернетики (ТК) — 1965 р.
- Кафедра економічної кібернетики (ЕК) — 1965 р., у 1992 р. частину викладачів і співробітників переведено на економічний факультет. З решти утворена кафедра математичних методів еколого-економічних досліджень (ММЕЕД), в 2005 р. ліквідована, колектив приєднаний до кафедри МІ.
- Кафедра математичної лінгвістики (МЛ) — 1964 р, згодом змінила науковий напрямок і перетворена на кафедру математичної інформатики (МІ) у 1985 р.
- Кафедра моделювання складних систем (МСС) — 1969 р.
- Кафедра теорії програмування (ТП) — 1971 р., перейменована на кафедру теорії та технології програмування (ТТП) в 2004 р.
- Кафедра математичних основ кібернетики (МОК) — 1972 р., перейменована на кафедру дослідження операцій (ДО) у зв’язку з розширенням тематики в 1997 р.
- Кафедра прикладної статистики (ПС) — 1978 р.(на базі ТК).
- Кафедра чисельних методів математичної фізики (ЧММФ) — 1981 р. (на базі кафедри ОМ), перейменована на кафедру методів обчислювального експерименту (МОЕ) в 1999 р, ліквідована в 2006 р., колектив воз’єднаний з кафедрою ОМ.
- Кафедра теорії автоматизованих систем (ТАС) — 1988 р. (на базі кафедри МСС), перейменована на кафедру системного аналізу та теорії прийняття рішень (САТР) у зв’язку зі зміною тематики в 1998 р.
- Кафедра загальної інформатики — 1990 р., перейменована на кафедру інформаційних систем (ІС) в 1998 р. у зв’язку зі зміною тематики.
