1940年，北京理工大学的前身——以毛泽东为首的党中央命名的“自然科学院”在延安杜甫川诞生。这是中国共产党创办的第一所理工科大学。李富春、徐特立、李强等老一辈无产阶级革命家先后担任学校的主要领导。1942年秋，毛泽东亲自为延安自然科学院题写了校名。1949年，迁入北京，成为新中国一所新型重工业大学;1951年，更名为北京工业学院;1952年，学校成为“为国家培养红色国防工程师”的新中国第一所国防工业院校，航空系被抽调参与组建北京航空学院、冶金系被抽调参与组建北京钢铁学院、采矿系及专修科被抽调参与组建中南矿冶学院。1988年，更名为北京理工大学。
建校以来，学校培养毕业生18万余人。校友中，有李鹏、曾庆红、叶选平等前党和国家领导人，以及110余位省部级以上党政领导和将军;有我国第一艘核潜艇总设计师彭士禄院士、“长征三号”运载火箭总设计师谢光选院士、预警机雷达总设计师王小谟院士等35位院士和一大批著名学者;有中国长安汽车集团股份有限公司董事长徐留平、广州金发科技股份公司董事长袁志敏、万达控股集团有限公司董事局主席尚吉永等众多企事业单位的总经理、总工程师。
学校始终以国家需要为导向，曾创造了第一台电视发射接收装置、第一枚二级固体高空探测火箭、第一辆轻型坦克等多项新中国第一。近年来，学校瞄准国家重大战略需求和世界科技发展前沿，大力推动“强地、扬信、拓天”的特色发展路径，在精确打击、高效毁伤、机动突防、远程压制、军用信息系统与对抗等国防科技方面代表了国家水平;在空间自适应光学、智能仿生机器人、绿色能源、现代通信、工业过程控制等军民两用技术方面占据了明显优势;在国家重大工程中，承担的任务数量位居全国高校第一，为我国拥有世界一流的陆军装备作出了重要贡献;在北京奥运会、残奥会中，承担科技奥运和奥运安保项目的数量位居全国高校第一;在国庆60周年阅兵的30个方阵中，参与了22个方阵的装备设计和研制，其数量和深度位居全国高校第一;创造了电动车辆技术的多项世界第一，自主研发的纯电动客车在世界上首次大规模投入运行，成功运行于北京奥运会、残奥会及上海世博会。