Fondée le 20 novembre 1834, elle devait dans l'esprit de ses fondateurs être une université « libre » qui combattrait « l'intolérance et les préjugés » en répandant la philosophie des Lumières, dans l'esprit du discours prononcé lors de son inauguration:

« Nous jurons d'inspirer à nos élèves, quel que soit l'objet de notre enseignement, l'amour pratique des hommes qui sont frères, sans distinction de caste, d'opinion, de nation ; nous jurons de leur apprendre à consacrer leurs pensées, leurs travaux, leurs talents au bonheur et à l'amélioration de leurs concitoyens et de l'humanité… »

À l'origine, elle se compose de quatre facultés : philosophie et lettres, droit, sciences et médecine.

En 1861, les statuts furent révisés et l'article 1 postulera dès lors que :

« Le libre examen est le principe fondateur sur lequel l'Université base son enseignement et sa recherche. Il prône, en matière de savoir, une totale liberté de jugement et le rejet de l'argument d'autorité. »

En 1880, elle fut la première université du pays à permettre aux femmes d'accéder aux cours et ce au sein de son Institut de pharmacie.

A l'heure actuelle, l'université est principalement implantée sur trois campus, dont le campus historique qui accueille l'administration et les services généraux de l'Université. On y trouve également la plupart des facultés de sciences humaines, et l'École polytechnique.

Le nouveau campus, le campus de l'Esplanade, accueille la Faculté des Sciences et la Faculté de Pharmacie. On y trouve aussi les Experimentariums de physique et de chimie, le Musée des plantes médicinales et de la pharmacie, la grande bibliothèque des sciences humaines, le Musée de zoologie, et la salle d'art contemporain Allende. Il abrite également l'Hôpital Érasme et le Pôle Santé, c'est-à-dire la Faculté de Médecine, l'École de Santé Publique et la Faculté des Sciences de la Motricité, la Faculté de Pharmacie, l'École d'infirmières, le Musée de la médecine et le Musée d'anatomie et d'embryologie humaines.

Le troisième site est lui consacré aux logements étudiants.