자연과학대학은 현대 사회의 근간이 되는 과학기술을 탐구하고, 이를 토대로 기초과학을 진흥하고 과학문화를 창달하는 인재 양성을 목표로 수학통계학부(수학, 응용통계학), 물리천문학과, 화학과로 구성되어 있다. 자연과학대학은 서로 밀접한 관련성이 있는 전공분야들로 묶은 학부의 전문 영역별 운영과 학과의 특성을 살린 학과제 운영으로 학생들에게 전공의 바른 선택과 폭넓은 전공 교육의 기회를 제공하고 있다. 부속기관으로는 세종대학교 천문대, 기초과학연구소, 기초물리학연구소, 그래핀연구소 등이 있다. 천문대에서는 76센티미터 반사망원경을 운영하여 교육과 연구에 활용하고 있으며, 그래핀연구소에서는 2차원물질을 중심으로 한 최첨단 반도체소재 관련 연구 활동이 이루어지고 있다.