1958年9月创建于北京，首任校长由郭沫若兼任。她的创办被称为“我国教育史和科学史上的一项重大事件”。建校后，中国科学院实施“全院办校，所系结合”的办学方针，学校紧紧围绕国家急需的新兴科技领域设置系科专业，创造性地把理科与工科即前沿科学与高新技术相结合，注重基础课教学，高起点、宽口径培养新兴、边缘、交叉学科的尖端科技人才，汇集了严济慈、华罗庚、钱学森、赵忠尧、郭永怀、赵九章、贝时璋等一批国内最有声望的科学家，建校第二年即被列为全国重点大学。