Вуз образован 16 (28) мая 1878 года постановлением Государственного совета Российской империи как Сибирский Императорский университет в городе Томске, который постановлением Министерства народного просвещения 25 мая 1888 года переименован в Томский университет.
26 мая 1934 года решением Всесоюзного Центрального исполнительного комитета Томскому университету присвоено имя тов. В.В. Куйбышева.
Указом Президиума Верховного Совета СССР 7 января 1967 года Томский государственный университет им. В.В. Куйбышева награжден орденом Трудового Красного Знамени за заслуги в развитии науки и подготовке специалистов.
Указом Президиума Верховного Совета СССР 8 сентября 1980 года Томский государственный университет им. В.В. Куйбышева награжден орденом Октябрьской революции за большие заслуги в подготовке высококвалифицированных специалистов для народного хозяйства, развитии науки и в связи со 100-летием со дня основания.
Указом Президента Российской Федерации от 15 января 1998 года № 30 Томский государственный университет включен в Государственный свод особо ценных объектов культурного наследия народов Российской Федерации.
2 августа 2002 года Томский государственный университет внесен в Единый государственный реестр как Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет».
Распоряжением Правительства Российской Федерации от 9 марта 2006 года № 306-р Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет» реорганизован путем присоединения к нему Научно-исследовательского института прикладной математики и механики, Научно-исследовательского института социально-экономических проблем Сибири, Научно-исследовательского института биологии и биофизики, Сибирского физико-технического института имени академика В.Д. Кузнецова.
Распоряжением Правительства Российской Федерации от 20 мая 2010 года № 812-р в отношении Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Томский государственный университет» установлена категория «национальный исследовательский университет».
Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 25 мая 2011 года № 1750 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет» переименовано в Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет».
Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 20 мая 2014 года № 564 путем изменения типа существующего Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» создано Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»