กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) มุ่งพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์ การคิดอย่างมีเหตุผล การแก้ปัญหา และการนำความรู้ทางคณิตศาสตร์ไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน โดยแบ่งออกเป็นสาระการเรียนรู้พื้นฐาน 3 สาระ และสาระการเรียนรู้เพิ่มเติมสำหรับระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ดังนี้
1. สาระการเรียนรู้พื้นฐาน
1.1 จำนวนและพีชคณิต
ศึกษาเกี่ยวกับระบบจำนวน จำนวนจริง อัตราส่วน ร้อยละ แบบรูป ความสัมพันธ์ ฟังก์ชัน สมการ อสมการ และการดำเนินการทางพีชคณิต รวมถึงการนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ต่าง ๆ
1.2 การวัดและเรขาคณิต
ศึกษาเกี่ยวกับการวัดความยาว พื้นที่ ปริมาตร รูปเรขาคณิตสองมิติและสามมิติ ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิต ทฤษฎีบทพีทาโกรัส การแปลงทางเรขาคณิต และอัตราส่วนตรีโกณมิติ
1.3 สถิติและความน่าจะเป็น
ศึกษาเกี่ยวกับการเก็บรวบรวมและนำเสนอข้อมูล การวิเคราะห์และแปลความหมายข้อมูล ค่ากลางของข้อมูล การกระจายของข้อมูล หลักการนับเบื้องต้น และความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
2. สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม
2.1 จำนวนและพีชคณิต
ศึกษาเกี่ยวกับเซต ตรรกศาสตร์ จำนวนจริง จำนวนเชิงซ้อน ฟังก์ชัน ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียลและลอการิทึม เมทริกซ์ ลำดับและอนุกรม รวมถึงการประยุกต์ใช้ความรู้ทางพีชคณิตในการแก้ปัญหา
2.2 การวัดและเรขาคณิต
ศึกษาเกี่ยวกับเรขาคณิตวิเคราะห์ ภาคตัดกรวย เวกเตอร์ในสามมิติ และความสัมพันธ์ทางเรขาคณิต โดยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์ในการวิเคราะห์และแก้ปัญหา
2.3 สถิติและความน่าจะเป็น
ศึกษาเกี่ยวกับหลักการนับเบื้องต้น ความน่าจะเป็น การแจกแจงความน่าจะเป็น และการนำความรู้ทางสถิติไปใช้วิเคราะห์ข้อมูลและประกอบการตัดสินใจ
2.4 แคลคูลัสเบื้องต้น
ศึกษาเกี่ยวกับลิมิตและความต่อเนื่องของฟังก์ชัน อนุพันธ์และปริพันธ์เบื้องต้น รวมถึงการประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงและแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์