整理編撰：國立清華大學圖書館
清華大學淵源自清末的「清華學堂」，可分為北京清華（1911-1937；1946-1948）、西南聯大（1937-1946）、新竹清華（1956-）等三個時期。
1908年（光緒三十四年），在清末駐美公使梁誠的努力之下，美國同意退回庚子賠款的超索款項。清廷遂利用此預算，在1909年（宣統元年）成立了「遊美學務處」及附設「肄業館」。1910年（宣統二年），遊美學務處決定擴大肄業館的規模職掌，因館址位於清華園，而將之更名為「清華學堂」，於1911年4月29日（宣統三年四月初一日）正式開學，是為清華校慶日之由來。
1912年（民國元年）5月1日，清華學堂重新開課，10月更名為「清華學校」。1914年，梁啟超先生來校演講，以「君子」為題。其引述易經中之「天行健，君子以自強不息」及「地勢坤，君子以厚德載物」勉勵同學，學校遂將「自強不息、厚德載物」採為校訓。
1925年5月，清華學校大學部成立。1928年8月，「清華學校」正式改名為「國立清華大學」。由羅家倫擔任首任清華大學校長，而後繼任者為吳南軒，但時間皆不長。此時清華學生會提出清華校長的理想人格標準：一、無黨派色彩；二、學識淵博；三、人格高尚；四、確能發展清華；五、聲望素著。中央反覆斟酌物色，終於在1931年10月14日正式任命梅貽琦為清華大學校長，梅校長獲得清華師生的充分支持，也開啟了清華大學的黃金時代。1947年國共內戰爆發，梅校長一直續任至1948年12月，迫於時局搭機南遷，輾轉赴美執掌清華基金相關事宜。1955年梅校長奉召抵台，籌備設置清華大學研究院事宜，擇訂於新竹建校，1956年正式招生開課，梅校長持續擔任清華的大家長至1962年5月病逝。
1937年，因抗戰爆發，清華大學與北京大學、南開大學在長沙合組「國立長沙臨時大學」，任命蔣夢麟、梅貽琦、張伯苓三校長為臨大校務委員會常務委員，共理校務。1938年遷往昆明，改名「國立西南聯合大學」，簡稱「西南聯大」。1946年西南聯大結束，三校分別復員，特在昆明立碑以紀念三校在抗戰八年中的艱苦合作。
1955年，中美簽訂了「中美合作研究原子能和平用途協定」，考慮到建立原子爐所需的沉重經費，遂讓有清華基金為後盾的清華大學在台建校，成為台灣原子科學研究的先驅。同年12月，行政院組成「清華大學研究院籌備委員會」，1956年1月1日，清華大學正式於台北成立籌備處，邁出清華大學在台建校的第一步。清華原先計畫在台北南港和新竹兩地間擇一建校。但南港腹地較小，且當時新竹縣長朱盛淇積極爭取，因此清華決定在新竹赤土崎建校。起初由中國石油公司提撥約40公頃（42甲）原屬日本海軍燃料廠的土地，但在原子爐開工後，校地已感不足，便由新竹縣長朱盛淇同意再撥約33公頃（34甲）土地，加上清華自身向周邊民家收購者，此時校地共約78公頃。
1956年開始招生，因校舍尚未完工，故暫於台灣大學上課，至此清華大學校務在台正式運行。1957年，清華大學的辦公大樓、教職員宿舍、學生宿舍皆已相繼完工，學生遂從台北返回新竹上課。
清華自1955年籌劃原子爐的興建工作，至1961年落成。原子爐的土木工程由校友華泰建築師張昌華設計，裝置工程由清華自行設計施工。機件裝置時，由中國石油公司、台灣電力公司、台灣鋁業公司分別派員操作，並得經濟部聯合工業研究所之協助，為國內工業界與學術界首次密切合作之成果。
1962年5月19日梅校長病逝於台大醫院後，清華校務暫由陳可忠教務長代理，1965年陳可忠正式擔任校長。數學、核工、物理、化學系所皆於陳校長時期設置，清華的教學組織有了長足發展。1968年清華圖書館（紅樓）啟用，隨後體育館、大禮堂與新校門等相繼落成。1969年，舉行首屆「梅竹錦標對抗賽」。1969年7月陳校長退休，由閻振興校長繼任，1970年9月因閻校長調任台大校長，故由徐賢修校長繼任。1973年經教育部核准，成立工學院、理學院、原子科學院。自此，新竹清華已從早期僅有原子科學所的規模，擴展成為理工大學。同年6月徐校長任國家科學委員會主任委員，兼任校長至1975年由張明哲校長繼任。1980年大學部增設中國語文學系，新竹清華從此由理工大學邁向綜合大學之路。
1980年代正逢台灣經濟起飛，1981到1994年間在毛高文校長、劉兆玄校長與李家同代理校長領導之下，清華大學不論在軟硬體設備、行政與教學政策以及校園文化上皆突飛猛進。1981年，首創長期發展委員會並制訂五年發展計劃，展開有系統的校園規劃。隔年為鼓勵教學與學術研究，設立傑出教學獎與傑出研究獎。1984年增設人文社會學院。1988年成立藝術中心，定期舉辦各種藝文活動，開放校內師生與校外人士共襄盛舉。1989年，將共同科目改為通識教育中心（1992年教育部核准），樹立台灣通識教育之典範，是為台灣高等教育發展的創舉。1991年新竹市政府徵收十八尖山南面約15.6公頃土地為學校用地，並在次年由本校以16億餘元購置為新校地，亦即仙宮校地。1992年7月，增設生命科學院。
1994年教育部修正通過的《大學法》中，正式規定國立大學校長由遴選產生，前一年沈君山校長即已當選清華第一任遴選校長。1995年，成立跨領域共通課程的學院級組織─共同教育委員會，將通識中心、體育室、軍訓室、藝術中心等納入其中。1994年到2006年間，依序由沈校長、陳信雄代理校長、劉炯朗校長與徐遐生校長出掌校務。因應時代需要，於1998年成立電機資訊學院。2000年成立科技管理學院，至此清華八大學院之主要規模遂告完成。
清華也在此時期與其他著名大學展開交流：1995年12月，沈君山校長率團訪問北京清華大學，簽定「海峽兩岸清華大學交流合作備忘錄」。2001年2月，更加強推動兩岸學術合作，除與北京清華簽訂多項合作合約外，也與北大、復旦、蘇州、蘭州大學合辦「莙政學者」交換學生計劃。在國內也與交通大學、中央大學及陽明大學於2003年試辦共組「台灣聯合大學系統」，並於2008年1月奉教育部核定正式成立，結合四校之教學研究資源，發揮互補性。
校務蓬勃發展也獲得社會賢達的支持，2000年台灣積體電路製造股份有限公司挹注新台幣1億5千萬元，予清華大學興建「台積館」，以供科技管理學院教學研究使用；2001年旺宏電子股份有限公司捐贈新台幣3億元，予清華大學興建「旺宏館」，使清華的教學設施更加充實。
2006年，清華獲教育部「邁向頂尖大學計畫」新台幣10億元補助，其後並成為補助款增長幅度最大的學校。先後執掌校印的陳文村、陳力俊及賀陳弘校長，遂以此筆經費之挹注，啟動清華邁向卓越的新紀元。2006年為縮小城鄉差距，率先招收偏遠地區學生的「繁星計畫」。2008年首創清華住宿學院。2015年8月共教會經組織重整為清華學院。2016年11月本校與國立新竹教育大學合校，增設竹師教育學院、藝術學院。
2017年3月，賀陳弘校長獲通過校長續任案，為本校實施校長遴選制以來首位續任校長。2019年3月，本校獲行政院同意無償撥用南二期校區土地，同年8月與國防部合作首創之「將星計畫」正式實施。2020年，台北政經學院成立，清華躍升為擁有11學院的高等教育學府；2021年，半導體研究學院成立，為國家重點領域研究學院，具有獨立編制及預算。
各界捐款也接力襄助：2008年台達電子工業股份有限公司捐贈2億2千萬元，興建教學大樓「台達館」；2010年李偉德校友捐贈1億5千萬元，協助興建「綠色低碳能源教學研究大樓」。2011年謝宏亮校友捐贈之羅丹「沉思者」落成，是本校首件列為珍貴動產管理者。2012年「校友體育館」啟用，為清華首座由企業界校友「百人會」全資興建的建築。2014年作家王默人夫婦捐贈本校350萬美元，同年11月，本校首次運用企業及校友捐款「清華永續基金」投資股市，以所得孳息支持校務所需。2016年全國大學中量體最大的育成中心啟用，同年12月配合清華在台建校60週年舉辦「六萬校友集六億」專案，總計募集8億6千593萬元。
從校內到校外，清華人的凝聚和連結也更往前邁進，2018年6月，中部及南部校友會成立，11月，「國立清華大學北美基金會（National Tsing Hua University North America Foundation, Inc）」，完成公司註冊，為本校海外首先成立的校友募款基金會。2020年校友會經內政部准予，立案更名為「社團法人中華民國國立清華大學校友總會」，為清華校友版圖邁向組織化的里程碑。
2020-2021年，教育大樓、藝術大樓、美齋學生宿舍，及各方賢達捐建的美術館、文物館及文學館陸續動土；2022年，「光復路綠門戶計畫」及「君山音樂廳聯電館」開工，各項人文藝術領域建設的啟動，持續為清華致力全人教育、培育跨領域人才的目標，注入新的能量及活力。
2022年3月，學士後醫學系揭牌，樹立本校邁入跨領域醫學之里程碑。5月，高為元校長接掌校務，帶領邁向卓越的清華，繼續書寫下新的歷史紀錄。
