自動化與智能科學系是在1972年成立的自動控制專業(yè)基礎上組建而成，是全國高校中最早設立該專業(yè)的單位之一。根據(jù)國家對該領域創(chuàng)新人才的迫切需要，2004年南開大學首批建立了“智能科學與技術”專業(yè)，并于2006年正式招生。1990年獲得控制理論與控制工程博士學位授權，2011年獲批控制科學與工程一級學科博士/碩士點授權。
自動化與智能科學系現(xiàn)有教師35人，其中教授11人、副教授（副研究員）18人，具有博士學位教師32人，有1人獲得萬人計劃科技創(chuàng)新領軍人才、1人獲得國家杰出青年科學基金、4人入選教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃、2人入選南開大學百名青年學科帶頭人培養(yǎng)計劃。
本系下設兩個本科專業(yè)：自動化專業(yè)、智能科學與技術專業(yè)。除本科專業(yè)外，還在控制科學與工程、運籌學與控制論碩士點招收碩士研究生，在控制工程專業(yè)學位碩士點招生，在控制科學與工程、運籌學與控制論2個博士點招收博士研究生。此外，自動化與智能學科還擁有控制科學與工程博士后流動站。支撐本學科學生學習、科研的國家及省部級平臺主要有3個：國家級計算機與控制工程虛擬仿真實驗教學中心，天津市智能機器人技術重點實驗室，機器人控制理論與方法國家科技部863計劃網(wǎng)點實驗室。
自動化專業(yè)是一個具有明顯特色和優(yōu)勢的應用性工學學科。自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)在國民經(jīng)濟各個領域運用自動化技術和計算機應用技術來從事系統(tǒng)分析、設計、開發(fā)與研究的高級復合型專業(yè)人才。使學生在自動控制、計算機技術和信息處理技術等方面掌握堅實的專業(yè)基礎知識，具有很強的實驗動手能力和軟件編程能力，能夠進行控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的分析、設計與開發(fā)，畢業(yè)后能夠勝任自動控制、系統(tǒng)分析與決策、信息處理及計算機應用等多方面的科學技術研究與開發(fā)工作，有廣泛的擇業(yè)領域。就業(yè)去向主要是在國家重要研究機構(gòu)和大型企業(yè)從事自動化工程設計、通信技術開發(fā)及計算機應用等方面的重要工作，有廣泛的擇業(yè)領域。
開設的主要專業(yè)課程包括：自動控制原理、現(xiàn)代控制論、電工學基礎、模擬與數(shù)字電路、運籌學、自動檢測技術與系統(tǒng)、嵌入式控制、系統(tǒng)建模與辨識、微分方程與復變函數(shù)、工程制圖、控制系統(tǒng)計算機仿真、過程控制系統(tǒng)、機器人學導論、人工智能、計算機控制系統(tǒng)與技術、微機原理與匯編語言、高級語言程序設計、數(shù)據(jù)庫原理及應用、計算機網(wǎng)絡等。
智能科學與技術及其應用已經(jīng)逐步發(fā)展成為信息技術創(chuàng)新的重要生長點，是面向前沿高技術，具有廣闊發(fā)展前景和巨大應用需求的新型專業(yè)。該專業(yè)以光、機、電系統(tǒng)的單元設計，總體集成及工程實現(xiàn)的理論、技術與方法為主要內(nèi)容，培養(yǎng)具備基于計算機技術、自動控制技術、智能系統(tǒng)方法、傳感信息處理等科學與技術，進行信息獲取、傳輸、處理、優(yōu)化、控制、組織等并完成系統(tǒng)集成的，具有相應工程實施能力，具備在相應領域從事智能技術與工程的科研、開發(fā)、管理工作的、具有寬口徑知識和較強適應能力及現(xiàn)代科學創(chuàng)新意識的高級技術人才。該專業(yè)的畢業(yè)生可以成為在相關領域的研發(fā)中迫切需要的智能技術與工程方面的專業(yè)人才；也可以面向產(chǎn)業(yè)需求，在信息技術、智能家居、控制工程等領域從事智能信息采集與處理、智能系統(tǒng)設計與集成等方面的教育、開發(fā)與研究工作；還可以在與智能科學與技術相關的諸多方向繼續(xù)深造。
主要專業(yè)課程有：自動控制原理、現(xiàn)代控制論、光學工程基礎、機械工程基礎、智能科學技術導論、電路基礎、模擬與數(shù)字電路、機器人學導論、計算機原理、高級語言程序設計、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、智能技術、智能工程等。
自動化與智能科學系科研空氣濃厚，學術思想活躍。下設智能預測自適應控制研究室、計算智能與信息安全實驗室、智能系統(tǒng)與金融工程實驗室、智能感知與人機交互實驗室、控制優(yōu)化與物流管理研究室。還設有兩個校級科研機構(gòu)：機器人與信息自動化研究所，物流技術研究中心。近5年來承擔各類科研經(jīng)費近6000萬元，其中各類國家級科研經(jīng)費超過4000萬元，杰出青年項目1項、基金委大儀器項目2項、重點項目1項。近5年發(fā)表期刊論文300余篇，其中8篇論文入選ESI高被引論文榜單；獲第七屆吳文俊人工智能自然科學獎一等獎(唯一的一等獎)1項，天津市自然科學二等獎1項（唯一單位），天津市技術發(fā)明二等獎1項（唯一單位），中國自動化學會（CAA）高等教育教學成果一等獎1項。