西北大学肇始于1902年的陕西大学堂和京师大学堂速成科仕学馆。1912年始称西北大学。1923年改为国立西北大学。1937年西迁来陕的国立北平大学、北平师范大学、北洋工学院和北平研究院等组成国立西安临时大学，1938年改为国立西北联合大学，1939年复称国立西北大学。新中国成立后为教育部直属综合大学。1950年复名西北大学。1958年改隶陕西省主管。1978年被确定为全国重点大学。现为首批国家“世界一流学科建设高校”，国家“211工程”建设院校、教育部与陕西省共建高校。
在长期的发展历程中，西北大学形成了“发扬民族精神，融合世界思想，肩负建设西北之重任”的办学理念，汇聚了众多名师大家，产生了一批高水平学术成果，培养了大批才任天下的杰出人才，享有良好的学术声誉和社会声望，被誉为“中华石油英才之母”“经济学家的摇篮”“作家摇篮”。
西北大学现有太白校区、桃园校区、长安校区三个校区，总占地面积2360余亩。现有22个院（系）和研究生院，85个本科专业。西北大学现有19个博士学位授权一级学科、39个硕士学位授权一级学科、15个专业学位授权点。现有1个一级学科国家重点学科（涵盖5个二级学科）、4个二级学科国家重点学科和1个国家重点（培育）学科，22个博士后科研流动站。西北大学拥有1个国家重点实验室、2个国家工程技术研究中心，1个国家级国际科技合作基地，1个国家级国际联合研究中心，7个国家级实验教学示范中心，1个国家级虚拟仿真实验教学中心，7个国家级人才培养基地并设有国家大学生文化素质教育基地，29个部（省）级重点实验室、工程技术研究中心和人文社科研究基地。现有教职工2732人，其中中科院院士3人，长江学者特聘与讲座教授12人， “千人计划”项目11人，国家级教学名师4人，“万人计划”教学名师2人，“万人计划”青年拔尖人才1人，国家杰出青年科学基金获得者9人，国家优秀青年科学基金获得者7人，国家百千万人才工程入选者12人，科技部“中青年科技创新领军人才”1人，教育部新世纪优秀人才18人，国务院政府特殊津贴获得者24人。全日制在校生26106人，其中全日制本科生13551人，研究生8206人，留学生1036人。
西北大学先后获得国家自然科学奖一、二等奖，国家技术发明奖二等奖，国家科技进步奖二等奖，“长江学者”成就奖一等奖、中国专利金奖等重大科技奖励。
西北大学十分重视对外科技文化交流，已与美、英、法、德、日等20余个国家及地区的100余所大学、科研机构建立了友好合作关系。《大英百科全书》曾将西北大学列为世界著名大学之一。