1902年，京師大學(xué)堂（北京大學(xué)）設(shè)格致科（數(shù)學(xué)物理部），這是我國(guó)數(shù)理學(xué)科高等教育的開(kāi)端。1913年，北京大學(xué)設(shè)物理門，1919年更名為物理系，這是我國(guó)最早的物理學(xué)本科專業(yè)。

抗戰(zhàn)時(shí)期由北京大學(xué)、清華大學(xué)和南開(kāi)大學(xué)三校在昆明成立的西南聯(lián)合大學(xué)的物理系培養(yǎng)了李政道、楊振寧、朱光亞、鄧稼先等一大批杰出的科學(xué)家。1952年院系調(diào)整，原北京大學(xué)、清華大學(xué)、燕京大學(xué)三校的物理精英合并成新的北京大學(xué)物理系，聚集了一大批中國(guó)物理界的領(lǐng)袖人物，使北京大學(xué)物理系成為中國(guó)高校中首屈一指的物理學(xué)研究與人才培養(yǎng)基地。北大物理學(xué)科為國(guó)家培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才，其中包括110多名兩院院士，并且當(dāng)選為美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士（Fellow）的總數(shù)居全國(guó)各高校之首。23名“兩彈一星”元?jiǎng)字校?2名在北京大學(xué)物理學(xué)科學(xué)習(xí)和工作過(guò)。

2001年5月18日，作為建設(shè)世界一流大學(xué)的重要舉措，北京大學(xué)物理學(xué)院成立。物理學(xué)院由原物理系全部、原地球物理系的大氣科學(xué)專業(yè)、原技術(shù)物理系的核物理專業(yè)及輔助機(jī)構(gòu)、原天文學(xué)系全部、原重離子物理研究所全部，以及一些交叉研究機(jī)構(gòu)合并組成。合并后的物理學(xué)院，實(shí)驗(yàn)設(shè)備精良，師資隊(duì)伍一流，目前擁有教授88名，其中有中國(guó)科學(xué)院院士15名（含7位雙聘院士）、長(zhǎng)江特聘教授9名、國(guó)家杰出青年基金獲得者13名、國(guó)家“973項(xiàng)目”首席科學(xué)家4名，2個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、1個(gè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，物理學(xué)、核物理和大氣科學(xué)三個(gè)“國(guó)家理科基礎(chǔ)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”，物理學(xué)、大氣科學(xué)、天文學(xué)和核科學(xué)與技術(shù)等4個(gè)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)及相應(yīng)的博士后流動(dòng)站。學(xué)院的物理學(xué)、大氣科學(xué)為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科 （含理論物理、凝聚態(tài)物理、光學(xué)、粒子物理與原子核物理、大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境、氣象學(xué)等6個(gè)國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科），天體物理、核技術(shù)及應(yīng)用為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。目前的物理學(xué)院下設(shè)理論物理研究所、凝聚態(tài)物理與材料物理研究所、現(xiàn)代光學(xué)研究所、等離子體物理與聚變研究所、重離子物理研究所、國(guó)際量子材料研究中心、技術(shù)物理系、天文系、大氣與海洋科學(xué)系、電子顯微鏡專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、普通物理教學(xué)中心和基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等研究和教學(xué)單位。近年來(lái)，科研和教學(xué)經(jīng)費(fèi)年均超過(guò)1億。學(xué)科總體實(shí)力居國(guó)內(nèi)高校首位(據(jù)美國(guó)新聞網(wǎng)公布的關(guān)于全世界各大學(xué)自然科學(xué)和物理學(xué)學(xué)科的統(tǒng)計(jì)結(jié)果, 北京大學(xué)排名第19)。

北京大學(xué)物理學(xué)科在學(xué)科建設(shè)方面屢開(kāi)中國(guó)之先河，一直走在全國(guó)高校前面。近年來(lái)，北京大學(xué)物理學(xué)科以建設(shè)世界一流的物理學(xué)科為目標(biāo)，不斷追蹤世界科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，按照“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、因材施教、分流培養(yǎng)”指導(dǎo)思想，更新教育理念，率先形成了新的教學(xué)體系和培養(yǎng)模式。該教學(xué)體系提供小塊多樣的課程體系，實(shí)行多樣性個(gè)性化的培養(yǎng)模式和若干種課程搭配的培養(yǎng)方案，實(shí)現(xiàn)了教師指導(dǎo)下的完全學(xué)分制，給學(xué)生以更大的選擇空間，以利于學(xué)生做滿足自己興趣、適合自身發(fā)展的選擇。并在加強(qiáng)基礎(chǔ)的同時(shí)，增加課程的“多樣性”和“特色性”，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面和交叉綜合分析能力。通過(guò)多種層次的綜合訓(xùn)練、研究指導(dǎo)以及本科生科研等措施，不僅提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，更提高學(xué)生提出問(wèn)題的能力、增強(qiáng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的意識(shí)，從而培養(yǎng)物理基礎(chǔ)扎實(shí)、綜合素質(zhì)優(yōu)秀、富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、適合在物理學(xué)及其交叉學(xué)科和其它多種領(lǐng)域工作的杰出人才。