新山大成立后，自2001年1月至2006年3月由山大南区材料学院与山大东区晶体材料研究所实行“强-强”联合，组建新的材料学院。中国科学院院士蒋民华教授、山东大学副校长王琪珑教授先后任院长。2006年3月晶体所列为学校直属的科研机构。2006年6月国家杰出青年科学基金获得者赵国群教授任院长。学院设有材料科学与工程一级学科博士点和博士后科研流动站；材料学国家重点学科；材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室；材料工程学科工程硕士专业学位授权点；材料工程、工程陶瓷两个山东省重点实验室；碳纤维、现代焊接技术、塑性成形仿真与模具、超硬材料四个山东省工程技术研究中心；金属材料与热处理、铸造、金属塑性加工、焊接四个山东省重点专业。材料加工工程学科设有“长江学者奖励计划”特聘教授岗位；材料学和材料加工工程学科分别设有“泰山学者”特聘教授岗位。学院现有实验室面积近一万平方米；固定资产5000余万元人民币；拥有大型精密仪器设备60余台（套），其中荷 兰菲利浦公司的Tecnai型高分辨透射电镜、日本电子公司的JXR-8800型电子探针等设备具有国际一流水平，为教学与科研工作提供了良好的条件和有利的保证。材料加工工程学科为国家教育部“211工程”建设的重点学科；在山东大学“985工程”第一期建设中，本学院申报的“材料加工技术与理论基础”项目获得1200万元人民币的重点资助；在山东大学“985工程”第二期建设规划中，本学院又承担了“新结构材料与智能化加工技术”科技创新平台的建设任务，获得4000万元人民币的重点资助。
