学院的前身系始建于1959年的原核工业部衡阳矿冶工程学院，是国内最早成立的核学院之一，现有核工程与核技术、辐射防护与核安全、核化工与核燃料工程和核物理4个本科专业，其中核工程与核技术是首批国家一流本科专业，被教育部列入卓越工程师教育培养计划；核物理是首批湖南省一流本科专业，入选湖南省首批基础学科拔尖学生培养基地。学院有四个硕士学位授予点，有核科学与技术一级学科博士点及博士后科研流动站，有湖南省国内一流建设学科1个，国家国防科工局国防特色学科3个。学院现有核工程国家级实验教学示范中心、核能与核技术国家级虚拟仿真实验教学中心、国家级工程实践教育中心三大国家级本科教育质量工程平台，同时还有十余个省级教学及科研创新平台。

学院具有鲜明的核特色、深厚的核底蕴和浓厚的核文化。长期以来，学院始终贯彻立德树人根本要求，立足学科专业特色，积极调动全院教职工，协同院内外、校内外力量，将育人贯穿于党建、教学、科研、管理、服务等各项工作，取得了明显效果，形成了一批有代表性的荣誉和项目。“核科学与技术科研团队”荣获“全国工人先锋号”；马军老师荣获教育部第十届全国辅导员年度人物；学院的“‘马大姐’心灵微时空”获批为教育部高校辅导员工作精品项目（2016），“心理健康教育与咨询”获湖南省高校辅导员名师工作室项目（2016），“同心圆梦”团队获湖南省思想政治工作骨干队伍建设项目（2019），“核工业精神融入专业课程思政的路径与实践研究”获湖南省高校思想政治工作精品项目（2020）。