1902年，貴州巡撫鄧華熙在奏章中正式奏請設立貴州大學堂，鄧華熙任命候補道尹嘉詔為監督，聘請周恭壽、廖杭等為教習。
1904年貴州巡撫曹鴻勛對貴州大學堂實行整頓，將名稱為貴州“高等學堂”。
1905年，分兩批派出20名學生赴日留學，由學堂教習周恭壽帶隊。這批赴日留學生中的尹篤生、周步瑛、王佩芬等人回國後積極推進新學，並在學堂任教，成為了貴州大學早期辦學的骨幹力量。11月，貴州高等學堂改名為“貴州高等學堂預備科”。
1906年，時任貴州巡撫的岑春萁將貴州高等學堂預備科再次整頓，改為貴州師範學堂。
1909年，貴州師範學堂改辦為“貴州官立礦業中學堂”。
1912年5月，礦業中學堂被迫停辦。未畢業的學生和教學設備等全部轉入貴州省立農林學校。1916年，該校改名為貴州省立貴陽甲種農業學校，1927年奉令停辦，並入1928年3月設立的省立貴州大學。
1926年6月，周西成主持黔政，將貴州公立法政專門學校、省立第二中學和貴陽甲種農業學校停辦，並以省立二中定為校址，於1928年3月成立貴州大學，周恭壽兼任校長。設經濟、醫學、土木工程、礦業專科和文、理兩個預科。
1929年5月，省城秩序頓時大亂，周恭壽去校長職，學生紛紛回家，貴州大學於1931年1月被迫停辦，其校址用於開辦貴州省立貴陽高級中學。
1939年冬，貴州省第壹屆臨時參議會上，提出了“設立貴州大學”以培養抗戰建國人才的建議。1940年1月國民政府教育部審議，行政院通過，決定先設立國立貴州農工學院，選定貴築縣花溪鎮為院址。
1942年5月，行政院決議成立國立貴州大學，國立貴州農工學院歸並國立貴州大學。國立貴州大學於農工學院外增設文理、法商兩學院。5月22日，行政院任命張廷休為國立貴州大學校長，學校制定了“堅毅篤實”四字校訓。至1948年6月，全校4個學院，16個系、1個專修科、1個先修班。
抗日戰爭時期，貴州大學的男兒參加中國遠征軍、開赴抗日前線。內戰時期，以貴州大學學生自治會主席史健為代表開展壹系列愛國民主運動，先後組織起“高原社”“民主社會革命社”等民主團體和舉行數次反暴力反壓迫的示威遊行，其中以1949年3月間反饑餓運動最為聲勢浩大。
1949年11月25日，貴陽軍管會正式接管國立貴州大學，貴州大學在民國時期的階段結束。
1950年10月，按教育部規定，國立貴州大學改稱貴州大學。1951年11月，毛澤東主席親筆題寫了“貴州大學”校名，成為主席題名為數不多的高校之壹。
1952年，川北大學（農藝系）並入貴州大學。1953年全國高等院系調整，將文理學院大部分並入貴陽師範學院，部分工科專業並入重慶大學，農學類並入西南農業大學，外文系調入四川大學，工學院各系調入雲南大學，法學系調入西南政法學院，經濟系調入西南財經學院。院系調整後的貴州大學，在原來農藝系基礎上，於1954年在原國立貴州大學校址建立了貴州農學院。
1958年7月3日，貴州省委決定在貴陽師範學院恢復重建貴州大學與貴陽師範學院分校，以1953年調整到貴陽師範學院的貴州大學文理學院為基本構架進行復校。設中文、外語（英語、俄語專業）、歷史、地理、數學、物理、化學、生物等8個系9個專業，8月正式招收新生721人。
1997年，貴州大學農學院的回歸則繼承了老貴大最具淵源的專業-農學以及老貴大的校址。
1959年，貴州民族學院（今貴州民族大學）並入貴州大學，1974年與貴州大學分離。壹個月後，貴州大學遷入花溪區新校址。2001年成為“西部大開發”教育部重點建設大學。
2004年8月，教育部與貴州省政府在原貴州大學、貴州工業大學的基礎上組建了新的貴州大學。
2005年9月8日，貴州大學經教育部、財政部、國家發改委三部門批準，與中國政法大學等11所高校進入“211工程”大學建設行列。
2010年，成為高招自主選拔錄取招生（自主招生）試點高校作。
2011年，進入第二批“卓越工程師教育培養計劃”重點建設院校行列。
2012年11月，入選教育部“中西部高校綜合實力提升工程”14所重點建設大學之壹。
2012年12月，貴州大學舉行建校110周年慶典。在花溪十裏河灘調研的胡錦濤主席欣然命筆，為貴大寫下賀詞。在校慶上貴州大學與四川大學、西安交通大學、重慶大學、西南大學、雲南大學、中南大學、廣西大學等中西部八所綜合型大學簽訂戰略合作框架協議。
2013年3月，學校進入首批“卓越法律人才教育培養計劃”高校。
2013年7月，發起創建“中西部高校聯盟”，並為秘書處單位。
2014年1月，教育部、科技部批準貴州大學建設國家級新農村發展研究院。
2015年12月，貴州大學與貴州省人民醫院簽署戰略合作協議，合作舉辦貴州大學醫學院。