Статья посвящена роли математического моделирования в формировании профессиональных компетенций магистрантов направления «Педагогическое образование» физико-математической направленности. Актуальность исследования обусловлена введением в действие актуализированного федерального государственного образовательного стандарта высшего образования уровня магистратуры с учетом профессиональных стандартов. Метод математического моделирования рассматривается как один из основополагающих современных методов познавательной деятельности в педагогическом проектировании. Изучение методов математического моделирования направлено на формирование профессиональных компетенций, связанных со способностью проектировать содержание и учебно-методическое сопровождение предметов физико-математического цикла. Для формирования профессиональных компетенций, связанных с математическими методами и моделями, предлагается как выделение отдельной дисциплины в учебном плане подготовки магистранта, так и включение элементов математического моделирования в различные дисциплины. В работе также рассмотрены некоторые методические аспекты обучения математическому моделированию и представлена роль математического моделирования в развитии познавательной деятельности с использованием знаково-символических средств. Изучение магистрантами элементов математического моделирования будет способствовать освоению сути проектирования процесса обучения математике, используя рассмотренные модели и специфику математического содержания, в том числе отбирать инструментарий и методы для организации различных видов деятельности обучающихся при освоении программ обучения математике, физике и информатике. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании образовательных программ высшего образования направления «Педагогическое образование» физико-математической направленности для подготовки компетентностного выпускника магистратуры, который способен выходить за рамки своей профессии, обладать абстрактным и нестандартным мышлением, а также творческим потенциалом саморазвития.