1940年，北京理工大學的前身——以毛澤東為首的黨中央命名的“自然科學院”在延安杜甫川誕生。這是中國共產黨創辦的第一所理工科大學。李富春、徐特立、李強等老一輩無產階級革命家先後擔任學校的主要領導。1942年秋，毛澤東親自為延安自然科學院題寫了校名。1949年，遷入北京，成為新中國一所新型重工業大學;1951年，更名為北京工業學院;1952年，學校成為“為國家培養紅色國防工程師”的新中國第一所國防工業院校，航空系被抽調參與組建北京航空學院、冶金系被抽調參與組建北京鋼鐵學院、採礦系及專修科被抽調參與組建中南礦冶學院。1988年，更名為北京理工大學。
建校以來，學校培養畢業生18萬餘人。校友中，有李鵬、曾慶紅、葉選平等前黨和國家領導人，以及110餘位省部級以上黨政領導和將軍;有我國第一艘核潛艇總設計師彭士祿院士、“長征三號”運載火箭總設計師謝光選院士、預警機雷達總設計師王小謨院士等35位院士和一大批著名學者;有中國長安汽車集團股份有限公司董事長徐留平、廣州金髮科技股份公司董事長袁志敏、萬達控股集團有限公司董事局主席尚吉永等眾多企事業單位的總經理、總工程師。
學校始終以國家需要為導向，曾創造了第一臺電視發射接收裝置、第一枚二級固體高空探測火箭、第一輛輕型坦克等多項新中國第一。近年來，學校瞄準國家重大戰略需求和世界科技發展前沿，大力推動“強地、揚信、拓天”的特色發展路徑，在精確打擊、高效毀傷、機動突防、遠端壓制、軍用資訊系統與對抗等國防科技方面代表了國家水平;在空間自適應光學、智慧仿生機器人、綠色能源、現代通訊、工業過程控制等軍民兩用技術方面佔據了明顯優勢;在國家重大工程中，承擔的任務數量位居全國高校第一，為我國擁有世界一流的陸軍裝備作出了重要貢獻;在北京奧運會、殘奧會中，承擔科技奧運和奧運安保專案的數量位居全國高校第一;在國慶60週年閱兵的30個方陣中，參與了22個方陣的裝備設計和研製，其數量和深度位居全國高校第一;創造了電動車輛技術的多項世界第一，自主研發的純電動客車在世界上首次大規模投入執行，成功運行於北京奧運會、殘奧會及上海世博會。