北京师范大学的前身是京师大学堂于1902年创办的师范馆。
1901年，京师大学堂师范馆首先招生，于次年12月17日开学，校址设在景山东马神庙。1904年，师范馆改为优级师范科。
1908年5月，优级师范科从京师大学堂中独立并建校，改为京师优级师范学堂，校址迁往厂甸五城学堂。这是中国高等师范学校独立设校的开始。
1912年5月，京师优级师范学堂改为北京高等师范学校。
1920年北京高师开办教育研究科，招收高师和专门学校的毕业生及大学三年级优秀学生，开中国高等学校通过考试招收研究生之先河。
1923年，北京高师经教育部正式批准改为师范大学。
1931年7月，北平师范大学与北平女子师范大学合并，定名国立北平师范大学，下设教育学院、文学院、理学院及研究院。
1937年7月，卢沟桥事件发生，日本侵略军占领北平，北平师范大学迁往西安，与国立北平大学、国立北洋工学院组成西安临时大学。
1938年春，西安临时大学迁至汉中，改名为国立西北联合大学，北平师大改为西北联大教育学院。同年8月，西北联合大学教育学院改为师范学院，并于次年改称国立西北师范学院。
1940年，西北师院奉命迁往甘肃省兰州市。为减少损失和解决新校址房屋不足，从1941年起，老生在城固逐年毕业，新生在兰州招收。至1944年，西北师范学院全部搬迁兰州。
1946年春，学校师生陆续迁回北平，部分教师留在西北，充任西北大学、西北师范学院教师，支持了西北的高等教育事业发展。同年11月迁回北平的学校开学。
1949年9月，北平改称北京，学校也相应改为北京师范大学。
50年代初，全国高校进行院系调整，市体育专科学校、中国大学理学院、燕京大学教育系、中国人民大学教育研究室和教育专修班以及辅仁大学先后并入师范大学，著名历史学家陈垣任校长。教师增至340余人，在校生达2300余人；校舍增加至82万平方米，原和平门外新华街旧址称南校，定阜大街辅仁大学校址称北校，并在海淀区北太平庄建新校舍。
2002年5月，北京师范大学同北京大学、清华大学、中国人民大学一起被列入北京市重点支持建设世界一流大学的四所院校。
2014年9月9日，习近平前往北京师范大学
2014年9月9日上午，习近平赴北京师范大学看望老师和同学们。9时15分左右，一列车队缓缓驶入校园，驶向主楼方向。没有明显的标识，也没有警车打前站，十分低调，记者当时都没有意识到这就是习总书记的车队。
主要院系文学院、法学院、心理学院、天文系、核科学与技术学院等
现任校长：董奇
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