Polskie Towarzystwo Matematyczne praktycznie od samego początku stawiało na rozwój oraz dynamiczną rozbudowę struktury. Kierownictwo wiedziało, że w ten sposób uda się dotrzeć do większej liczby osób oraz działania organizacji nabiorą znacznego rozmachu. Pierwszym pomysłem na rozrost stowarzyszenia okazało się tworzenie oddziałów terenowych. Możliwości takie dawał statut uchwalony w roku 1920. Na jego mocy jednostkę mógł stworzyć każdy członek towarzystwa, który zamieszkiwał poza Krakowem.
Jako pierwsi z możliwości tworzenia oddziałów skorzystali naukowcy z Lwowa. Filia PTM powstała tam już w 1921 roku. W dwa lata po nich skrzyknęli się także matematycy z Warszawy. W ten sposób w stolicy Polski powstała jednostka organizacji. Praktycznie od początku wyróżniała się ona swoją aktywnością. Dla przykładu można podać chociażby fakt, że niemalże połowa wszystkich wykładów organizowana była przez ten właśnie oddział.
Jako że Warszawa stała się bardzo ważnym ośrodkiem działalności towarzystwa, w 1936 roku postanowiono przenieść do niej siedzibę główną. Decyzja taka została podjęta przez Nadzwyczajne Walne Zebranie. W stolicy także zorganizowano III Polski Zjazd Matematyczny. Miał on miejsce między 28 wrześniem a 3 październikiem roku 1937. Obecnie siedziba PTM w Warszawie mieście się przy ulicy Śniadeckich 8.