Формально кафедра теории вероятностей и математической статистики была создана весной 1999 года. Вместе с тем, истоки кафедры уходят в 1966 год, когда в Донецком государственном университете была создана кафедра алгебры и теории вероятностей. Основателем кафедры алгебры и теории вероятностей был известный специалист в области теории вероятностей и математической статистики, теории случайных процессов и стохастических дифференциальных уравнений, член-корреспондент Академии Наук Украины Иосиф Ильич Гихман. Изначально на кафедре развивались два направления: вероятностное и алгебраическое. Такое несколько «искусственное» объединение двух направлений на одной кафедре объяснялось отсутствием специалиста со степенью доктора наук по алгебре и, в то же время, наличием большого объёма алгебраической нагрузки на факультете.

И.И. Гихман обладал необычайно широким математическим кругозором – не было вопроса, на который он не мог бы дать квалифицированный ответ! Организованный И.И. Гихманом семинар по теории вероятностей и математической статистике быстро перерос границы кафедрального и пользовался огромной популярностью у специалистов (выступление на семинаре считалось настолько престижным, что очередь докладчиков составлялась на год вперёд!) Работа семинара оказалась очень плодотворной и вскоре был создан печатный сборник «Теория случайных процессов», начались защиты диссертаций членами кафедры и сотрудниками Института прикладной математики и механики АН Украины, где Иосиф Ильич был заведующим отделом. Следует отметить, что в настоящее время на кафедре работают только ученики или ученики учеников И.И. Гихмана! В 1985 году Иосифа Ильича не стало.

В 1996 году кафедру алгебры и теории вероятностей возглавил проф. Бондарев Б.В. Ещё в 1995 году по его инициативе на математическом факультете была открыта специализация «Актуарная и финансовая математика». Весь свой талант учёного и педагога, всю свою энергию Б.В. Бондарев посвятил становлению и развитию этой специализации. В 1999 году специализация «Актуарная и финансовая математика» была трансформирована в специальность «Статистика» со специализациями «Актуарная и финансовая математика» и «Математическая экономика», был организован научный журнал «Прикладная статистика. Актуарная и финансовая математика» соредактором которого стал профессор Б.В. Бондарев.

К концу 90-х годов на кафедре «Алгебры и теории вероятностей» чётко наметились два направления: вероятностно-статистическое, с уклоном на задачи актуарной и финансовой математики и методическое направление, занимающееся проблемами школьного образования, алгебраическая группа почти полностью работала в этом направлении. Аналогичная по профессиональным интересам группа образовалась и на кафедре высшей математики. В результате чего методическое направление было передано на кафедру высшей математики, туда же перешли и преподаватели, работающие в данном направлении. Кафедра «Алгебры и теории вероятностей» приказом ректора была преобразована в кафедру «Теории вероятностей и математической статистики». В силу проведённой реорганизации удалось сконцентрировать работу коллектива на решении конкретных задач, связанных с становлением курсов, разработкой программ и методик, направлений научных исследований, связанных с задачами актуарной и финансовой математики, математической экономики.

В настоящее время на кафедре «Теории вероятностей и математической статистики» работают 2 профессора, 4 доцента и 1 старший преподаватель. На данный момент на кафедре ведется подготовка специалистов по двум направлениям: 01.03.02 Прикладная математика и информатика (Профиль: Статистика) и 27.03.03 «Системный анализ и управление», ОП бакалавр; специальности 01.04.02 «Прикладная математика и информатика (Профиль: Актуарная математика и Профиль: Статистика)» ОП магистр. Сотрудниками кафедры разработаны и прочитаны новые общие и специальные курсы. При кафедре работает городской научный семинар по прикладным вопросам теории случайных процессов, научный семинар студентов и молодых учёных «Актуарная и финансовая математика, математическая экономика» выполняются госбюджетные и конкурсные темы, связанные с задачами страховой и финансовой математики, теорией случайных процессов, стохастическими дифференциальными уравнениями, успешно работает аспирантура.