1958年9月24日，暨南大学正式在广州重建，直至1970年被撤销，史称暨大校史上的“广州重建时期”。在这一时期，暨大先后设置了航海、矿冶、水产、数学、物理、化学、生物诸多理工学系，成为学校重要的教学科研单位，亦为1978年复办后理工学院的发展打下了良好的基础。
一 理工学系的调整与裁撤
1958年2月22日，暨南大学筹备委员会正式成立。筹委会成立后在筹设系科专业设置问题时，确定了如下指导思想：一方面是从国内的实际出发，尤其是华南地区经济建设和文化建设培养人才的需要，另一方面是从国家的侨务政策出发，考虑部分华侨学生的海外事业基础、家庭背景及毕业去向。
基于此，学校于1958年9月24日正式开学时即开设有5个系11个本科专业和预科，除了中国语言文学和历史学外，另外3个为理工学系共9个专业。这些系科专业分别是矿冶系（设地质勘探、采矿、选矿、冶金4个专业），水产系（设淡海水养殖、工业捕鱼、水产加工专业），航海系（设驾驶专业和轮机专业），学制四年。从上述学系及专业设置看，重建之初的暨南大学明显是一所以工科为主的大学，重工重理。
1960年后，学校调整办学方向，文重于理，理亦重理科而非工科。理工诸系仅余数学、物理、化学和生物。
1970年3月5日，广东省革委会正式下达撤销暨南大学的通知，学校所属各系各系在3月底前并入各有关院校。“中文、历史、数学、物理4个系合并到广东师院（即现在华南师范大学），经济、生物2系合并到中山大学，外语、外贸2系合并到广州外语学院，化学系、学校机关和直属单位合并到广东化工学院（该院后来合并到华南工学院）。仪器设备、图书资料也被瓜分。”
二 教学科研，艰难起步
重建时期，教学科研困难重重，面临师资薄弱、“反右”、“大跃进”、“文革”接踵而至的不利条件，理工学系尽力克服种种困难和冲击，着力师资引进、课程规范、科研开展，直至1970年裁撤前，办学规模、教学科研水平亦达相当水准。
暨南大学在广州重建之初，教学科研困难重重。首先，师资力量比较薄弱，配置严重缺乏，且大部分是青年教师，教学质量不高。其次，学校重建之际，正值全国开展轰轰烈烈的“大跃进”时期。全国各地学校普遍开展教育革命运动，片面强调实践，忽视理论。教学大纲的系统教学被打乱，下乡、下海、下工厂等劳动占用的时间过多，严重冲击教学秩序与效果。在“缩短年限，提高质量，加强劳动，减少课时”深入基层的思想指导下，基础课开设严重不足。
1959年，学校制定了“抓住教学中心环节，保证教学质量不断提高”的方针。1959年2月13日至15日，学校召开了全校教工会议，明确提出教学科研、生产劳动和休息实行“5：1：1制”，即每星期教学5天，生产劳动1天，休息1天，不同单位可以作不同的要求。2月16日，学校成立了教学改革办公室。在教学管理上，学校领导深入教学第一线，积极领导和推广先进的教学方式和经验。
暨大在重建初期，基础比较薄弱，在软件和硬件方面都比较落后，因而，提高教学质量的任务相对艰巨。为提高教学质量，努力办出特色，学校采取了一些措施，首先在师资队伍方面，争取上级有关部门和兄弟院校的支持，引进教师，加强教学力量。其次是制定教学计划，编写教材。再次，充实图书仪器设备。多项举措之下，理学各专业的教学工作很快走上正轨，其中水产系、数学系取得了不错的效果。
经过1957—1962年间的艰苦努力，暨南大学的各项工作渐入正轨，尤其是自1961年起，暨南大学开始全面贯彻执行中央关于“调整、巩固、充实、提高”的八字方针以及《中华人民共和国教育部直属高等学校暂行工作条例（草案）》，即 “高教六十条”，适时总结了前一阶段办学的经验教训，为下一步的稳步发展奠定了坚实的基础。自此至1970年春暨大受“文革”影响被迫撤销，理学诸学系进入了一个初步发展的阶段。
为推动科研水平的提升，学校采取了一系列措施，包括确定研究重点和成立科研机构等。在研究重点方面，理科以生物系水生物学科，特别是淡水养鱼的研究为主；化学系以血吸虫、肿瘤化学药物合成的研究为主；物理系以电子研究为主。学校希望经过若干年的努力，使暨大形成一些优势突出的学科，不仅要出科研成果，而且要培养出自己的专家，科研力量要逐步跻身国内一流大学的行列。在成立科研机构方面，理科方面成立自然辩证法研究小组，生物系成立了水生生物研究室，下分设鱼类组、藻类组，化学系则成立了药物研究室等等。学校当时理科科研力量比较强的是生物系生物学科和化学系合成药物化学科，很多教师承担了国家科研项目并取得成果。
重建后的十余年间，理工诸学系共招收学生2000多名，后期受“文革”冲击，难言正常。在学生培养方面，理学各系依照学校要求逐步完善培养机制，形成了一整套行之有效又具有时代特色的培养制度。概而言之，有如下几方面：
一是明确培养目标，完善相关规章制度。学校先后制定了《暨南大学十年规划（草案）》等宏观发展规划方案，每一学年也都制定具体的教学工作计划，使长期和短期的教学活动都有据可循。
二是学制的调整与确定。重建初期学制暂定为4年。后因暨大已发展成为一所综合性大学，培养毕业生的规格提高，因此本科的学制也相应延长一年，这一时期（从1963年开始），学校按照教育部批准学制定为5年。
三是将“少而精”、“因材施教”、“劳逸结合”的原则确实贯彻到教学各方面，确保在减轻学生学习负担的同时提高教学质量，使学生有更多的时间去独立思考。
1964年始，国家的教育政策出现“左”倾，教育强调“以阶级斗争为主课”，学校的工作不可避免受到影响。当年10月，学校开始组织师生分期分批到广东肇庆专区参加“四清运动”，文科学生参加1年，理科学生参加半年，外语系学生3个月。为保证时间，学校对某些课程的教学时间、教学内容只得进行调整、压缩，教学内容和教学效果大受影响。
在学生招收方面，暨大重建的主要目的就是要方便华侨、港澳学生回祖国接受教育，因此学校的生源主要是华侨、港澳学生。学校重建初期华侨、港澳学生就约占50%，1962年暨大新的办学方针明确提出：“暨南大学的招生对象，以招收华侨、港澳学生为主，华侨、港澳学生的比例不少于80%，部分专业为国内建设所需要者，可招收国内生﹝包括侨眷生﹞，但总比例以不超过20%为限。”相较而言，文、经学系所招收的港澳及侨生比例较大，而理学各系比重相对较低。