סטטיסטיקה והסתברות מהווים את ליבת תחום מדעי הנתונים. תחום זה עוסק באיסוף, ייצוג, עיבוד, ניתוח נתונים והסקת מסקנות על ידי אדם ומחשב. תוכנית הלימודים בחוג מקנה כלים מגוונים, יישומיים ועיוניים, ומכשירה את בוגריה לעבוד כמדעני נתונים בתעשיות מגוונות, כגון היי-טק, רפואה, פיננסים, תעשיה מסורתית ועוד. בשנים אחרונות הפך מדע הנתונים לאחד התחומים המבוקשים ביותר בשוק העבודה.
הלימודים לתואר הראשון מקנים את הכלים ההסתברותיים, הסטטיסטיים המתמטיים הדרושים. כמו כן נלמדים קורסים בתכנות, מודלים סטטיסטיים, למידת מכונה ותאוריה סטטיסטית.
הלימודים מהווים את הבסיס ללימודי תואר שני עם התמחות במדעי הנתונים.