Program Studi Doktor (S3) Pendidikan IPA Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) berdiri sebagai wujud komitmen universitas dalam mengembangkan pendidikan sains yang unggul, inovatif, dan berdaya saing global. Gagasan pembukaan program ini muncul dari kebutuhan mendesak akan tenaga ahli, peneliti, dan pendidik tingkat lanjut yang mampu mengintegrasikan bidang pendidikan dan ilmu pengetahuan alam secara mendalam. Rintisan pendirian dimulai pada awal dekade 2020-an melalui kajian mendalam yang melibatkan para pakar pendidikan IPA, pengelola program magister, dan pemangku kepentingan. Tim perintis menyusun kurikulum dengan mengacu pada kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia (KKNI) level 9 dan standar internasional pendidikan doktoral, sekaligus memadukan kekhasan UNY sebagai Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan (LPTK) unggul.

Setelah melalui proses evaluasi akademik dan administrative dengan SK Pendirian Nomor: B/3695/UN34/TU2021 dan pada tanggal 21 Desember 2021 izin operasional diberikan oleh Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia dengan SK. Nomor: 15115171/E1/TP.Ol.06/2021. Program Studi S3 Pendidikan IPA UNY resmi menerima mahasiswa angkatan pertama pada tahun akademik 2021/2022 intake genap. Program Studi Doktor Pendidikan IPA berada dibawah naungan Departemen Pendidikan IPA, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam, Universitas Negeri Yogyakarta.

Sejak awal berdirinya, program ini mengusung visi “Pada tahun 2025 menjadi Program Studi Doktor Pendidikan IPA yang unggul, kreatif, dan inovatif di Daerah Istimewa Yogyakarta dan sekitarnya sesuai dengan nilai-nilai ketakwaan, kemandirian, dan kecendekiaan”. Kurikulum dirancang dengan pendekatan mix by research, di mana mahasiswa fokus pada penelitian disertasi sejak awal studi. Mata kuliah dirancang dengan memfasilitasi mahasiswa untuk menyusun disertasi sejak dini.