北京大学创建于1898年，初名京师大学堂，成立之初为最高学府，同时也是最高教育行政机关，行使教育部职能，统管全国教育。于1912年改为现名。
1917年，著名教育家蔡元培就任北京大学校长，他“循思想自由原则，取兼容并包主义”，对北京大学进行了卓有成效的改革，促进了思想解放和学术繁荣。
1937年卢沟桥事变、平津作战失守北平后，北京大学与清华大学、南开大学南迁长沙，共同组成国立长沙临时大学。1938年，临时大学又西迁昆明，更名为国立西南联合大学。抗日战争胜利后，北京大学于1946年10月在北平复员。
全国高校于1952年进行院系调整，北京大学聚集了原北大、清华、燕大三校的自然科学、人文学者，成为一所以文理基础教学和研究为主、兼有前沿应用学科的综合性大学，奠定了北大文理学科在中国高校中长期领先的地位。
2000年4月3日，北京大学与原北京医科大学合并，组建了新的北京大学。原北京医科大学的前身是创建于1912年10月26日的国立北京医学专门学校， 1903年京师大学堂设立的医学实业馆为这所国立西医学校的诞生奠定了基础。20世纪三、四十年代，学校一度名为北平大学医学院，并于1946年7月并入北京大学。1952年在全国高校院系调整中，北京大学医学院脱离北京大学，独立为北京医学院。1985年更名为北京医科大学，1996年成为国家首批“211工程”重点支持的医科大学。两校合并进一步拓宽了北京大学的学科结构，为促进医学与理科、工科以及人文社会科学的交叉融合，改革创新医学教育奠定了基础。