西北師范大學的前身為國立北平師范大學，發端于1902年建立的京師大學堂師范館。

1937年抗日戰爭爆發后，平津被日本侵略軍占領，國立北平大學、國立北平師范大學、北洋大學（后更名為天津北洋工學院，即今天的天津大學）三所院校于1937年9月10日遷至西安，組成西安臨時大學。 　　

太原失陷以后，西安臨時大學又遷往陜西漢中，不久改名為國立西北聯合大學。國立北平師范大學整體改組為西北聯大下設的師范學院。 　　

1938 年7月，奉教育部令：國立西北聯合大學工學院和東北大學工學院（今天的東北大學）、焦作工學院（今天的中國礦業大學）合并為國立西北工學院（1938.7-1950.12）。國立西北聯合大學農學院與西北農林專科學校合組為國立西北農學院（今天的西北農林科技大學）。國立西北大學教育學院改稱師范學院。 　　

1939年師范學院獨立設置，改稱國立西北師范學院。文理、法商學院組成西北大學。 　　

1941年國立西北師范學院遷往甘肅蘭州。抗戰勝利后，部分師生返回北平復校，其余則留在了蘭州。 　　

1958年前學校為教育部直屬的全國6所重點高師院校之一。1958年劃歸甘肅省領導，改稱甘肅師范大學。 　　

1981年復名為西北師范學院。 　　

1988年更名為西北師范大學。 　　

1985年教育部依托學校設立了教育部直屬的、高等院校建制的“西北少數民族師資培訓中心”，與學校實行“兩塊牌子、一套班子”兩位一體的管理體制。 　　

1987年，國務院又在學校建立了“藏族師資培訓中心”。