數學的重要性已得到廣泛的認同，但是， 由於數學是一門撇開研究對象的一切其他物質屬性，只研究其數量關係和空間形式的科學，數學科學往往是以一種高度抽象的形式出現的。這種高度抽象的形式，不僅不意味著數學與現實世界的隔離，相反，可以為數學的實際應用提供更廣闊的可能性。然而，數學要走向應用，顯示出它的強大生命力，必須設法在所面對的現實問題與數學之間架設一座橋樑，即要將現實問題轉化為相應的數學問題，然後對數學問題進行分析和計算，並將所求得的解答回歸實際，看能不能有效地回答原先的現實問題。這個全過程，特別是其中的第一步，就稱為數學建模，即為所考察的現實問題建立數學模型。毫無疑問，數學建模是聯繫數學與應用的重要橋樑，也是數學走向應用的必經之路。
不僅如此，數學建模還在相關的學科與應用中佔有關鍵性的地位與角色。西元前3世紀，古希臘數學家歐幾裡得在總結前人成果基礎上建立的歐幾里德幾何學，就是對現實世界的空間形式所提出的一個數學模型。這個模型十分有效，後來雖然有各種重要的發展，但至今一直扮演著重要角色。德國天文學家開普勒根據第谷的大量天文觀測數據所總結出來的行星運動三大定律，後經牛頓利用與距離平方成反比的萬有引力公式，從牛頓力學的原理出發給出了嚴格的證明，更是一個數學建模取得輝煌成功的範例。一些重要的力學和物理學領域（如質點力學、電動力學、流體力學、量子力學等） 的基本微分方程，也無不是抓住了該學科本質的數學模型，是有關學科的核心內容和基本理論框架，蘊涵著其中一切重要的結果和一切可能的應用。
進入21世紀，數學的應用範圍空前擴展， 已從傳統的力學、物理學等領域拓展至化學、生物、經濟、金融、資訊、材料、環境、能源等各個學科， 以及種種高科技甚至社會領域。由於許多新領域的規律仍在探索之中，相關的數學建模至今仍是人們面臨的嚴峻挑戰，這使數學建模不僅進一步凸現其重要性，而且已成為發展現代應用數學的重要突破口和核心內容。
數學建模不僅是數學走向應用的必經之路，也是啟迪數學心靈的必勝之途。數學教育本質上是一種素質教育，它應使學生領會到數學的精神實質和思想方法，掌握數學這門學科的精髓， 自覺地接受數學文化的薰陶，使數學成為手中得心應手的武器，終生受用不盡。從1982年開始在中國開設「數學建模」課程及1992年開始舉辦每年一次的全國大學生數學建模競賽以來，30多年來有關數學建模的教育及競賽活動打破了原有數學課程自成體系、自我封閉的局面，為數學和外部世界的聯繫在教學過程中打開了一條通道， 提供了一種有效的方式。學生透過參與數學建模的學習和實踐，親自參與將數學應用於實際的嘗試，親自參與發現和創造的過程，取得了過去在課堂里和書本裡無法獲得的寶貴經驗和親身感受。這些活動啟迪了他們的數學心智，促使他們更好地應用數學、品味數學、理解數學和熱愛數學，融對知識、能力和素質之培養與考察三位為一體，並且面向幾乎所有專業的大學生，有力地促進了創新型優秀人才的培養。這是這些年來在中國國內歷時最長、規模最大也最成功的數學教學改革實踐，得到了社會各界和廣大師生的廣泛認可、熱情歡迎與大力支持。數學建模的教育及競賽活動一直方興未艾、紅紅火火，也從另一個方面充分反映了數學建模的重要性。