Το Τμήμα Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων οργανώνει και λειτουργεί Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΠΜΣ) που οδηγεί στη λήψη Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδικεύσεως (Μ.Δ.Ε.) στους εξής κλάδους
Στο Π.Μ.Σ. γίνονται δεκτοί πτυχιούχοι Τμημάτων Μαθηματικών, Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Στατιστικής, Επιχειρησιακών Ερευνών ΑΕΙ της ημεδαπής και των αντίστοιχων Τμημάτων ομοταγών αναγνωρισμένων Ιδρυμάτων της αλλοδαπής. Επίσης γίνονται δεκτοί κάτοχοι πτυχίων Τμημάτων Σχολών Θετικών Επιστημών, Πολυτεχνικών Σχολών, Ανώτατων Στρατιωτικών Εκπαιδευτικών Ιδρυμάτων, Οικονομικών Σχολών, Τμημάτων Πληροφορικής, καθώς και oι κάτοχοι Μ.Δ.Ε. συναφούς γνωστικού αντικειμένου.