数学的重要性已得到广泛认可。然而，由于数学是一门只研究事物数量关系和空间形态，而忽略其他物质属性的科学，它往往以高度抽象的形式呈现。这种高度抽象并不意味着数学与现实世界脱节；恰恰相反，它为数学的实际应用提供了更广阔的可能性。然而，为了使数学得以应用并展现其强大的生命力，它必须找到一种方法，在现实世界面临的问题与数学本身之间架起一座桥梁。这意味着将现实世界的问题转化为相应的数学问题，然后分析和计算这些数学问题，最后将解决方案应用回现实，以检验它们是否能够有效地解决最初的现实世界问题。整个过程，尤其是第一步，被称为数学建模——为所研究的现实世界问题建立一个数学模型。毫无疑问，数学建模是连接数学及其应用的关键桥梁，也是数学实现实际应用的必要途径。
此外，数学建模在相关学科和应用中发挥着至关重要的作用。公元前3世纪，古希腊数学家欧几里得在前人成就的基础上，建立了欧几里得几何，这是一种描述现实世界空间形态的数学模型。该模型非常有效，尽管经历了各种重要的发展，至今仍然发挥着至关重要的作用。德国天文学家开普勒根据第谷·布拉赫广泛的天文观测总结出的行星运动三大定律，后来被牛顿运用万有引力定律（引力与距离的平方成反比）严格证明，而万有引力定律又基于牛顿力学的原理。这是数学建模成功的又一绝佳例证。一些重要的力学和物理学领域（例如粒子力学、电动力学、流体力学和量子力学）中的基本微分方程也是数学模型，它们捕捉了学科的本质，构成了学科的核心内容和基本理论框架，包含了所有重要的成果和可能的应用。
进入21世纪，数学的应用范围以前所未有的速度扩展，从力学、物理等传统领域延伸到化学、生物学、经济学、金融学、信息技术、材料科学、环境科学、能源等众多学科，以及各种高科技乃至社会领域。由于许多新兴领域的规律仍在探索之中，数学建模仍然是一项艰巨的挑战。这不仅进一步凸显了数学建模的重要性，也使其成为现代应用数学发展中的关键突破和核心组成部分。
数学建模不仅是数学应用的重要途径，也是启迪数学思维的有效途径。数学教育本质上是一种全人教育，它应当使学生掌握数学的精神和方法，精通数学的本质，自觉地吸收数学文化的影响，并将数学作为终身受益的宝贵工具。自1982年中国开设“数学建模”课程，以及1992年举办全国大学生数学建模竞赛以来，三十多年来，与数学建模相关的教育和竞赛打破了传统数学课程封闭自洽的局面，开辟了一条有效途径，将数学与外部世界联系起来。通过参与数学建模的学习和实践，学生能够亲身尝试将数学应用于现实情境，参与到发现和创造的过程中，获得以往在课堂和书本上无法获得的宝贵经验和第一手见解。这些活动激发了学生们的数学思维，鼓励他们更好地应用、欣赏、理解和热爱数学。这些活动融合了知识、能力和素质的培养与考核，面向几乎所有专业的大学生，有效促进了创新型优秀人才的培养。这是近年来中国持续时间最长、规模最大、最成功的数学教学改革实践，得到了社会各界、师生的广泛认可、热烈欢迎和大力支持。数学建模教育和竞赛的持续蓬勃发展也充分体现了数学建模的重要性。