ללימודים לתואר מוסמך רשאי להגיש מועמדות כל תלמיד בעל תואר בוגר במתמטיקה בהיקף של חוג (רחב או רגיל) באוניברסיטה העברית או אוניברסיטה מוכרת אחרת בארץ או בחו"ל, שסיים את לימודיו עם ציונים מספיק גבוהים. ככלל, החוג ידון רק במועמדים שציון הממוצע שלהם לתואר הוא 85 לפחות. במקרים חריגים ידון החוג גם במועמדים שציונם הממוצע לתואר בוגר נמוך מ- 85, אך גבוה מ- 80. למרות שילקחו בחשבון ציונים של כל הקורסים שסטודנט למד במהלך תואר בוגר, יינתן משקל יותר גדול לציונים בקורסי חובה וחובת בחירה במתמטיקה.
כדי להתקבל בקבלה ישירה, הלימודים לבוגר צריכים לכלול את הקורסים הבאים: אינפי מתקדם 1 (80315), אינפי מתקדם 2 (80316), מבנים אלגבריים 1 (80445), תורת הקבוצות (80200), משוואות דיפרנציאליות רגילות (80320), תורת ההסתברות 1 (80420), מבוא ללוגיקה (80423), מבנים אלגבריים (2) (80446), מבוא לטופולוגיה (80516), תורת המידה (80517) ופונקציות מרוכבות (80519). תישקל גם מועמדותם של תלמידים שלא למדו חלק מן הקורסים המצוינים לעיל. תלמיד שיתקבל בתנאים אלה יידרש בדרך כלל להשלים את החסר בשנת לימודיו הראשונה למוסמך, בנוסף ללימודי המוסמך.
בכפוף לאישור של יועץ מוסמך או ראש החוג, יתקבלו בתנאים מסויימים גם תחליפים ראויים לחלק מקורסים אלו. בפרט, עבור תלמידים שסיימו לימודי פיסיקה בהיקף של חוג, יתקבלו בדרך כלל התחליפים הבאים: פונקציות מרוכבות ושימושיהן (80314) כתחליף לפונקציות מרוכבות (80519), הסתברות ושימושיה (80312) כתחליף לתורת ההסתברות 1 (80420) ומתמטיקה שימושית 2 (80157) כתחליף למשוואות דיפרנציאליות רגילות (80320).