Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) berdiri sebagai Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan (IKIP) Yogyakarta pada tanggal 21 Mei 1964 dengan keluarnya SK Menteri Pendidikan Tinggi dan Ilmu Pengetahuan.  Berdasarkan SK Rektor IKIP Yogyakarta nomor 5 tahun 1965 tentang struktur organisasi IKIP Yogyakarta, salah satu fakultas di IKIP Yogyakarta adalah Fakultas Keguruan Ilmu Eksakta (FKIE), yang terdiri dari Jurusan Ilmu Pasti, Jurusan Ilmu Alam, Jurusan Ilmu Hayat, dan Jurusan Ilmu Kimia.

Tahun 1981, keluarlah Peraturan Pemerintah (PP) Republik Indonesia nomor 27 tahun 1981 tentang penataan fakultas pada Universitas/Institut Negeri. Peraturan ini diikuti dengan Keputusan Presiden RI nomor 54 tahun 1982 tentang Susunan Organisasi IKIP Yogyakarta, yang menyebutkan perubahan nama FKIE menjadi Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA). Demikian pula Jurusan Ilmu Pasti berubah menjadi Jurusan Pendidikan Matematika, dengan penetapan oleh Menteri Pendidikan dan Kebudayaan RI (SK no. 0554/0/1983) tanggal 8 Desember 1983. Pada waktu itu, Jurusan Pendidikan Matematika menyelenggarakan program studi pendidikan Matematika.  Mengingat jenjang pendidikan minimum guru adalah Sarjana (S1), jurusan ini kemudian hanya menyelenggarakan Program Studi S1 Pendidikan Matematika.

Bersamaan dengan perubahan IKIP Yogyakarta menjadi Universitas Negeri Yogyakarta (UNY), mulai tanggal 29 Mei 1997 Jurusan Pendidikan Matematika juga menyelenggarakan Program Studi S1 Matematika (SK Dirjen Dikti no. 1259/DT/T/97). Terdapat lima bidang yang menjadi fokus minat mahasiswa Program Studi S1 Matematika, yakni aljabar, komputer, analisis dan geometri, matematika terapan, serta statistika. 

Mengingat animo yang tinggi pada minat Statistika serta meninjau perkembangan teknologi yang semakin membutuhkan Statistika, pada tahun 2017 Jurusan Pendidikan Matematika membuka Program Studi S1 Statistika. Program ini resmi berdiri dengan SK nomor 335/KPT/I/2017, dan menerima mahasiswa baru sejak tahun ajaran 2018/2019. Pada tahun 2021, Program Studi S1 Statistika mengikuti akreditasi BAN-PT dan memperoleh akreditasi baik.