重离子物理研究所对本科生人才培养和教学十分重视，多年来承担了物理学院的普通物理、力学、近代物理实验、普通物理实验、数学物理方法、电动力学、加速器物理基础、医学物理等本科基础与专业课的教学工作。重离子物理研究所与技术物理系联合承担的“核物理国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”是全国唯一的核学科类理科基地，研究所教师每年都承担指导本科生科研活动和指导本科生毕业论文的工作。从2007年以来，研究所承担了国防科工局“核技术国防特色学科专业建设”、教育部“核技术高等学校特色专业建设”、北京市“高等学校特色专业建设”等项目，同时还承担了物理学院国防生和九院定向生的教学任务，积极为国防和国家重大需求培养高质量的人才。

2021年9月，北京大学物理学院新开设应用物理学本科专业，该专业以国际科学前沿和国家战略需求为导向，既鼓励原创性基础研究，也积极推进面向国家重大科技需求的应用研究，同时提倡不同优势学科之间的交叉拓展。应用物理学专业依托核物理与核技术国家重点实验室和医学物理与工程北京市重点实验室、怀柔科学城北京激光加速创新中心等平台，拥有完善的课程体系、先进的教学实验室以及适于学生科研训练的高水平研究平台。应用物理学专业师资力量雄厚，现有专职教师37 名，其中中科院院士2 名（含兼职1 名），具有正高职称的25 人（含国家杰出青年基金获得者2 名，博雅讲席和博雅特聘教授和博雅讲席教授5 名和海外高层次人才6 名），主要学术带头人在国内学术界有较高的声望和国际影响力，另有依然活跃在教学科研一线的退休教授多人。北京大学应用物理专业还聘请了包括诺贝尔奖获得者Gérard Mourou 教授等多名国内外著名学者为顾问、兼职和客座教授。应用物理学专业多名专职教师来自于重离子物理研究所的一线科研人员，他们注重学生专业基础和综合素质的培养，经过四年学习，使学生初步具备适合在医学物理及影像学、加速器技术及应用、先进光源、超强激光物理、新型能源、高能量密度物理等领域进行科研和教学、进行高新技术应用开发以及相关大型工程项目管理等多种领域工作的能力，赋予学生较宽广的自主选择空间和良好的学习环境，使学生具备深厚而宽广的基础知识和很强的科学创新能力，培养适应“四个面向”要求的优秀青年人才。