Первый номер журнала вышел в 2010 году. В 2011 вышло 4 номера, а начиная с 2012 выходит по 6 номеров журнала в год. С 2011 года журнал входит в Перечень Высшей аттестационной комиссии журналов, предназначенных для публикации результатов кандидатских и докторских диссертаций. Журнал «Наносистемы: физика, химия, математика» с 2016 года включен в базу данных Emerging Sources Citation Index (ESCI), входящую в Web of Science Core Collection. Статьи, индексируемые в ESCI засчитываются как WoS публикации во всех Российских научных фондах. С 2020 года журнал индексируется в SCOPUS.