El área de Matemáticas Básicas del CIMAT es una de las más importantes en Latinoamérica. Está formada por investigadores reconocidos internacionalmente por sus trabajos científicos y que desarrollan diversas actividades de divulgación y vinculación con la sociedad. Los miembros del área cubren una gran variedad de temas de investigación en matemáticas puras, como: Álgebra y Álgebra conmutativa, Análisis y Análisis Funcional, Ecuaciones Diferenciales, Física-Matemática, Geometría Algebraica y Compleja, Geometría Diferencial, Grupos y Álgebras de Lie y G-Estructuras, Matemáticas Aplicadas, Sistemas Dinámicos y Topología.

El área tiene intercambios académicos con numerosas instituciones nacionales y extranjeras. Se organizan talleres y encuentros especializados en matemáticas a nivel nacional e internacional. También se realizan periódicamente seminarios avanzados en las distintas áreas de investigación.

Los investigadores del área tienen una participación destacada en las actividades de vinculación del CIMAT, como así también en el área de divulgación de las matemáticas y las ciencias en general: se dictan conferencias de divulgación para profesores y público en general, se organizan talleres de ciencias para jóvenes  y se dan cursos de capacitación en matemáticas en todos los niveles.