1958年9月創建于北京，首任校長由郭沫若兼任。他的創辦被稱為“我國教育史和科學史上的一項重大事件”。建校后，中國科學院實施“全院辦校，所系結合”的辦學方針，學校緊緊圍繞國家急需的新興科技領域設置系科專業，創造性地把理科與工科即前沿科學與高新技術相結合，注重基礎課教學，高起點、寬口徑培養新興、邊緣、交叉學科的尖端科技人才，匯集了嚴濟慈、華羅庚、錢學森、趙忠堯、郭永懷、趙九章、貝時璋等一批國內最有聲望的科學家，使學校得到迅速發展，建校第二年即被列為全國重點大學。