"คณะวิทยาศาสตร์" ได้ก่อตั้งขึ้นในวันจันทร์ที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2514 เป็นคณะที่ 7 ของ มหาวิทยาลัยศิลปากร โดยเพื่อให้สอดคล้องกับนโยบายการพัฒนาประเทศที่เกี่ยวข้องกับงานการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ แต่เนื่องจากในปีการศึกษา 2515 ซึ่งเป็นปีการศึกษาแรก อาคารเรียนของคณะวิทยาศาสตร์ ณ วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ จังหวัดนครปฐม ยังสร้างไม่เสร็จ จึงจำเป็นต้องฝากนักศึกษารุ่นแรกเรียนที่แผนกพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นการชั่วคราวเป็นเวลา 1 ปี จนในปีการศึกษา 2516 จึงได้ย้ายมาดำเนินการต่อที่อาคารหลังแรกของคณะวิทยาศาสตร์ และได้จัดสร้างอาคารประกอบอื่น ๆ เช่น โรงเลี้ยงสัตว์ทดลองและเรือนต้นไม้ของภาควิชาชีววิทยา

คณะวิทยาศาสตร์เปิดสอนหลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต แก่นักศึกษารุ่นแรก จำนวน 48 คน แบ่งเป็น 3 สาขาใน 2 ภาควิชาคือ สาขาวิชาคณิตศาสตร์และสาขาวิชาสถิติในภาควิชาคณิตศาสตร์ และสาขาวิชาชีววิทยาในภาควิชาชีววิทยา จากนั้นในปีการศึกษา 2519 คณะวิทยาศาสตร์ได้เปิดสอนหลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาเคมีและสาขาวิชาฟิสิกส์เพิ่มอีก 2 สาขาวิชาเอก ทางคณะวิทยาศาสตร์มีนโยบายการพัฒนาการศึกษาในด้านคุณภาพการศึกษาและการจัดตั้งสาขาวิชาใหม่ ๆ อยู่เสมอ ซึ่งมีผลกระทบกับจำนวนนักศึกษาที่ต้องเพิ่มมากขึ้นด้วย ดังนั้นตั้งแต่ปีการศึกษา 2520 เป็นต้นมาคณะวิทยาศาสตร์จึงรับนักศึกษาชั้นปีที่ 1 เพิ่มขึ้นทุกปี

ปีการศึกษา 2522 คณะวิทยาศาสตร์เปิดรับนักศึกษาในเขตภูมิภาคตะวันตกให้เข้าศึกษาในคณะวิทยาศาสตร์โดยการสอบคัดเลือกแบบโควตาพิเศษเป็นครั้งแรก ในขณะนั้น คณะวิทยาศาสตร์ผลิตบัณฑิต 6 สาขาวิชา ได้แก่ สาขาวิชาคณิตศาสตร์ สาขาวิชาสถิติ สาขาวิชาเคมี สาขาวิชาชีววิทยา สาขาวิชาฟิสิกส์ และสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไป ซึ่งมีสาขาย่อยดังนี้ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ชีวฟิสิกส์ สาขาวิชาเคมีชีววิทยา และสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ชีวสถิติ

ในปีงบประมาณ 2525 คณะวิทยาศาสตร์ได้รับงบประมาณเพื่อก่อสร้างโรงเลี้ยงแมลงเพื่องานวิจัยของภาควิชาชีววิทยาอีก 1 หลัง โดยสร้างต่อเชื่อมกับเรือนกระจกสำหรับปลูกพืชทดลอง

หลังจากเปิดหลักสูตรวิทยาศาสตร์ทั่วไปเป็นเวลาพอสมควร คณะวิทยาศาสตร์ประสบปัญหาการจัดการเรียนการสอนเป็นอย่างมาก จึงมีดำริที่จะหยุดผลิตบัณฑิตสาขาวิชานี้ แต่เล็งเห็นถึงความสำคัญของสาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ดังนั้นนับแต่ปีการศึกษา 2528 เป็นต้นมาคณะวิทยาศาสตร์จึงรับนักศึกษาเข้าศึกษาหลักสูตรวิทยาศาสตร์ทั่วไปเพียงสาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมเพียงสาขาเดียว

ต่อมาปีการศึกษา 2532 คณะวิทยาศาสตร์ได้รับการอนุมัติจัดตั้งภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมจาก ทบวงมหาวิทยาลัย ซึ่งคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากรเป็นคณะวิชาแรกในประเทศไทยที่เปิดสอนหลักสูตรวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมในระดับปริญญาตรี

การเรียนการสอนในอีกสาขาหนึ่งที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในคณะวิทยาศาสตร์ควบคู่ไปกับการเติบโตของศูนย์คอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัย คือสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ซึ่งได้รับความเห็นชอบผ่านการอนุมัติจากทบวงมหาวิทยาลัยใน พ.ศ. 2531

จากการขยายตัวทางการศึกษาซึ่งมีการเปิดสอนสาขาวิชาใหม่ทำให้จำนวนนักศึกษาเพิ่มขึ้น จำนวนอาจารย์และบุคลากรทุกด้านก็เพิ่มมากขึ้นด้วย อาคารที่ทำการหลังแรกจึงดูคับแคบไปอย่างถนัด คณะวิทยาศาสตร์มีความจำเป็นต้องสร้างอาคารหลังใหม่ขึ้นอีก 1 หลัง เพื่อใช้เป็นสถานที่ทำการของภาควิชาเคมี ภาควิชาฟิสิกส์ ห้องปฏิบัติการและห้องวิจัยของสาขาวิชาเคมีและสาขาวิชาฟิสิกส์ ตลอดจนห้องบรรยายต่าง ๆ

นอกจากห้องเรียนดังกล่าวแล้ว ทางคณะวิทยาศาสตร์ยังเล็งเห็นความจำเป็นในการใช้ห้องบรรยายรวมสำหรับใช้บรรยายวิชาพื้นฐานของคณะวิทยาศาสตร์ จึงดำริสร้างอาคารเรียนรวมขึ้นอีกหนึ่งหลัง พร้อมกับอาคารวิทยาศาสตร์หลังที่ 3 โดยอาคารเรียนรวมวิทยาศาสตร์ (ร.วท.) นี้ประกอบด้วย ห้องบรรยายขนาดจุห้องละ 232 ที่นั่ง จำนวน 2 ห้อง ส่วนอาคารเรียนวิทยาศาสตร์หลังที่ 3 ประกอบด้วยห้องบรรยาย ห้องสัมมนา สำนักงานภาควิชาเคมี สำนักงานภาควิชาฟิสิกส์ ห้องปฏิบัติงาน ห้องวิจัยทางเคมีและฟิสิกส์

เนื่องจากคณะวิทยาศาสตร์ต้องรับภาระสอนวิชาพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้กับคณะวิชาต่าง ๆ รวมถึง คณะเภสัชศาสตร์ และ คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม จึงจำเป็นต้องขยายพื้นที่อาคารวิทยาศาสตร์ให้เพียงพอกับจำนวนนักศึกษาที่เพิ่มขึ้น คณะวิทยาศาสตร์จึงของบประมาณสร้างอาคารเพิ่มเติมเพื่อเป็นห้องปฏิบัติวิชาพื้นฐานทั้งหมด ซึ่งในระยะนี้มหาวิทยาลัยมีนโยบายจัดตั้งศูนย์เครื่องมือวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้วย แต่เนื่องจากโครงการจัดตั้งศูนย์เครื่องมือวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยียังไม่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการ จึงไม่ได้รับงบประมาณก่อสร้าง โครงการมหาวิทยาลัยจึงให้ที่ทำการศูนย์เครื่องมือวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอยู่ในความดูแลของคณะวิทยาศาสตร์ และให้ใช้อาคารวิทยาศาสตร์หลังที่ 4 ส่วนหนึ่งเป็นที่ทำการของศูนย์ด้วย อาคารหลังนี้จึงเรียกชื่อว่า อาคารปฏิบัติการรวมและศูนย์เครื่องมือวิทยาศาสตร์ (อาคารวิทยาศาสตร์ 4)

ต่อมาในปีการศึกษา 2535 – 2538 คณะวิทยาศาสตร์พิจารณารับนักศึกษาชั้นปีที่ 1 จาก 20 คน เป็น 260 คน ถึงแม้ว่าคณะวิทยาศาสตร์จะพิจารณารับนักศึกษาเพิ่มขึ้นเกือบทุกปีแล้วก็ตาม เมื่อมีการวิเคราะห์จำนวนความต้องการนักวิทยาศาสตร์ทั่วประเทศแล้ว พบว่าประเทศไทยยังขาดแคลนนักวิทยาศาสตร์อีกถึงปีละ 10,000 คน ทบวงมหาวิทยาลัยจึงขอความร่วมมือจากคณะวิทยาศาสตร์ทุกมหาวิทยาลัยของรัฐทั่วประเทศ ให้พิจารณาผลิตบัณฑิตทางวิทยาศาสตร์เพิ่มให้เพียงพอต่อความต้องการของประเทศ ฉะนั้นคณะวิทยาศาสตร์จึงจำเป็นต้องรับนักศึกษาชั้นปีที่ 1 เพิ่มขึ้นตั้งแต่ปีการศึกษา 2539 อีก 180 คน และเนื่องจากสาขาวิชาคณิตศาสตร์เป็นอีกสาขาวิชาหนึ่งที่ขาดแคลนอย่างยิ่ง ซึ่งทางทบวงมหาวิทยาลัยขอให้รับเพิ่มอีกปีละ 10 คน ดังนั้นในปีการศึกษา 2539 คณะวิทยาศาสตร์จึงรับนักศึกษาชั้นปีที่ 1 เพิ่มอีก 190 คนรวมจากเดิม 260 คนเป็น 450 คน ต่อมาสาขาวิชาคณิตศาสตร์พิจารณาเพิ่มอีก 10 คน ฉะนั้นในปีการศึกษา 2540 คณะวิทยาศาสตร์รับนักศึกษาชั้นปีที่ 1 รวมทั้งสิ้น 460 คน

ดังนั้นอาคารปฏิบัติงานฟิสิกส์และอาคารเก็บสารเคมีซึ่งเดิมเป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กชั้นเดียว แบ่งเป็นส่วนที่ฝึกปฏิบัติการทางฟิสิกส์ และเก็บสารเคมีของภาควิชาเคมีอย่างละครึ่ง ภายหลังเมื่อคณะวิทยาศาสตร์รับนักศึกษาเพิ่มขึ้นจาก 260 คน เป็น 460 คน จึงจำเป็นต้องสร้างอาคารปฏิบัติการฟิสิกส์และอาคารเก็บสารเคมีใหม่ และเพื่อความปลอดภัยจึงแยกออกเป็น 2 อาคาร นอกจากนั้นคณะวิทยาศาสตร์ยังตัดสินใจเข้าร่วมโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (พสวท.) และโครงการส่งเสริมการผลิตครูที่มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (พสวท.ครู)

การขยายตัวทางการศึกษาอย่างกะทันหันทำให้คณะวิทยาศาสตร์มีปัญหาเรื่องสถานที่เรียนมาก คณะวิทยาศาสตร์จึงได้รับงบประมาณก่อสร้างอาคารอีก 1 หลัง พื้นที่ประมาณ 16,000 ตารางเมตร โดยปลูกสร้างในพื้นที่เดิมของอาคารหลังที่ 1 ซึ่งเสื่อมสภาพมากแล้วจากอาคารเดิมสูง 3 ชั้น เป็นอาคารใหญ่สูง 8 ชั้น อาคารหลังนี้ยังคงเรียกว่า อาคารวิทยาศาสตร์หลังที่ 1 เหมือนเดิม