Contrairement au mathématicien théoricien, l'ingénieur mathématicien se concentre sur la résolution de problèmes concrets. Sa première étape est de bien comprendre le problème pour en définir la problématique et poser des questions précises. Il peut être sollicité pour améliorer des processus de production, évaluer la fiabilité d'une machine, concevoir des produits financiers complexes, évaluer des risques de pollution, etc. Ensuite, il formule le problème en termes mathématiques pour le simplifier et le relier à des problématiques déjà traitées. Le défi est de trouver un modèle qui simplifie la réalité tout en restant fidèle à celle-ci. Ensuite, il résout le problème à l'aide d'outils mathématiques et informatiques. Pour cela, il utilise des théorèmes, des logiciels de calcul et son raisonnement pour trouver une solution générale. Une fois la résolution effectuée, il vérifie la validité du résultat, calcule les marges d'erreur en se basant sur les statistiques et les probabilités, et assure la bonne mise en œuvre de la solution proposée.