西北大學肇始于1902年的陜西大學堂，1912年始稱西北大學，1923年8月改稱國立西北大學。1937年抗戰爆發后，國立北平大學、國立北平師范大學、國立北洋工學院等內遷來陜，組成國立西安臨時大學，1938年更名為國立西北聯合大學，1939年8月復稱國立西北大學。

建國初期，西北大學為中央教育部直屬的綜合大學，1958年歸屬陜西省主管，1978年被確定為全國重點大學。現為國家“211工程”重點建設院校、國家“一省一校”計劃重點支持建設院校，教育部和陜西省共建高校。

學校現有太白校區、桃園校區、長安校區三個校區，總占地面積2360余畝。現設21個院（系），75個本科專業。學校設有研究生院，現有19個博士學位授權一級學科、5個目錄內博士學位授權二級學科、39個碩士授權一級學科、8個目錄內碩士授權二級學科，16個專業學位授權點。現有1個一級學科國家重點學科（涵蓋5個二級學科）、4個二級學科國家重點學科、1個國家重點（培育）學科，5個國家級教學團隊， 15個博士后科研流動站。學校擁有1個國家重點實驗室，1個國家工程技術研究中心，1個國家級國際科技合作基地，4個國家級實驗教學示范中心，7個國家人才培養基地并設有國家大學生文化素質教育基地。25個部（省）級重點實驗室、工程技術研究中心和人文社會科學重點研究基地。現有教職工2400余人，其中中科院院士3人，“長江學者”特聘（講座）教授3人，國家級和省級有突出貢獻專家39人，國家級教學名師4人。全日制在校學生26000余人，其中研究生6000余人，外國留學生700余人。

建國以來，學校共為國家培養各類專業人才10余萬名，其中的絕大多數已成為所在行業、部門、地區的業務骨干、學術帶頭人和領導干部。學校被譽為“中華石油英才之母”、“經濟學家的搖籃”“作家的搖籃”。學校是首批解放軍后備軍官培養試點院校之一。

學校每年承擔國家“973計劃”、“攀登計劃”、“863計劃”、重點科技攻關計劃、國家自然科學基金及國家社會科學基金等國家級項目百余項。先后獲得包括國家自然科學獎一、二等獎，“長江學者”成就獎一等獎，陜西省最高科技成就獎等一系列重大科技獎勵。

學校十分重視對外科技文化交流，已與美、英、法、德、日等20余個國家及地區的100余所大學、科研機構建立了友好合作關系。《大英百科全書》曾將西北大學列為世界著名大學之一。