最初校址在北京景山东街（原马神庙）和沙滩（故宫东北）红楼（现北京五四大街29号）等处（那时候叫京师大学堂）。

1900年，八国联军进入北京后，京师大学堂遭受破坏。1912年5月，京师大学堂更名为国立北京大学，是中国历史上第一所冠名“国立”的大学。1937年卢沟桥事变后，北京大学与清华大学、南开大学迁往长沙，共同组成长沙临时大学。1938年初再迁昆明，改称国立西南联合大学。抗日战争胜利后，北京大学复员北京，于1946年10月正式复校，胡适出任校长，整合了北平大学医学院、农学院以及北洋工学院在北平的部分师资和学生。中华人民共和国成立后，政府于1952年对高等院校进行院系调整，清华大学、燕京大学、辅仁大学的文理科并入北京大学，北京大学工学院机、电、土、建4系合并到清华大学，化工系合并到天津大学，农学院、医学院、政法专业等脱离北京大学，或组建成新的高等院校，或并入其他相关院校（医学部后来又与本部合并成为北京大学医学部）。院系调整后的北京大学迁校址于原燕京大学校址，成为一所以文理基础教学和研究为主的综合性大学。