1902年～1960年

1902年，京师大学堂农科设立。1914年，京师大学堂农科大学开始设立了林科，这是中国高等林业教育史上创办最早的一个林学科系。该林学科系一直延续到中华人民共和国成立前夕，即北京大学农学院的森林系。中华人民共和国成立后，北京大学农学院、清华大学农学院、华北大学农学院合并成立北京农业大学。1952年7月，全国农学院院长会议决定，北京农业大学森林系和河北农学院森林系合并组建北京林学院。同年10月，北京林学院正式成立，校址暂设在北京西山大觉寺，同时在海淀区肖庄建校。

1966年～1978年

1966年5月至1976年10月，“文化大革命”爆发，对全国高等教育形成了严重负面影响，北京林学院也未能幸免，学校被遣散到云南、历经五次大搬迁。1970年7月，北京林学院定在丽江建校，校名更改为“丽江林学院”。

1971年10月，云南省革委会决定，北京林学院由丽江搬迁至下关建院，再次更改校名为“云南林学院”。1973年，科教革字6号文件紧急通知，决定学校尽快搬迁昆明楸木园新址。在1978年全国科学大会上，学校共有4项科研成果获得了全国科学大会奖。1978年12月，经国务院批准，北京林学院在北京复校，仍属全国重点高等学校。

1981年～2012年

1981年，北京林学院成为首批具有博士、硕士学位授予权的高校。1984年，邓小平同志为北京林学院题写校名。1985年，学校更名为“北京林业大学”，开始走上快速发展的道路。1996年，学校被国家列为首批“211工程”重点建设高校。2000年，经教育部批准，学校开始试办研究生院。同年，其由国家林业局划转教育部管理。

2001年，北京林业大学获教育部和国家林业局共建支持，并开始实施国家“面向21世纪教育振兴行动计划”。2004年，学校正式成立研究生院。次年，学校获得本科自主选拔录取资格。2006年，学校入选国家大学生文化素质教育基地。

2008年6月，第二批国家级非物质文化遗产名录公布，北京林业大学申报的“传统插花”项目入选，学校由此成为国家级非物质文化遗产保护单位。同年，学校成为国家“优势学科创新平台”建设项目试点高校。2009年2月，学校正式进入“985”创新平台建设行列，“985”国家优势学科创新平台立项。

2013年～2024年5月

2013年，北京林业大学成立艺术设计学院。2015年12月，学校加入京津冀农林高校协同创新联盟共建行列。次年，学校“林木分子设计育种高精尖创新中心”入选北京市第二批高精尖创新中心。2017年，学校入选成为首批国家“双一流”建设高校，林学和风景园林学两个学科入选“双一流”建设学科名单。

2018年11月，北京林业大学成立草业与草原学院。2019年10月，学校黄河流域生态保护和高质量发展研究院揭牌成立，由王洪元任理事长，安黎哲任院长。同年，学校的生态修复工程学、城乡人居生态环境学入选北京高校高精尖学科建设名单。2020年10月，北京林业大学圆明园研究院正式揭牌成立，学校加入圆明园研究高校联盟。

2021年3月，北京林业大学国际学院揭牌。在国际学院揭牌仪式上，学校还与西班牙国际联合和语言文化推广中心（eicc）签署合作协议。5月，学校成为高等农林院校课程思政联盟首批理事会员单位。同年，学校成功获批雄安校区，成为首批入驻雄安新区的高校。2022年，北京林业大学入选国家第二轮“双一流”建设高校名单，林学、风景园林学2个学科连续两轮入选国家“双一流”建设学科名单。

2023年，教育部、国家林业和草原局、北京市人民政府决定共建北京林业大学。同年5月，北京林业大学国家公园学院成立，该学院为全国首家国家公园学院。6月13日，由北京林业大学牵头发起，成立高校研究生“生态文明”宣讲联盟。8月，首都生物多样性保护研究院在北京林业大学成立。9月，学校与北京交通大学、北京科技大学联合发起成立雄安高校协同创新联盟。11月，学校雄安校区开工建设。2023年12月，学校筹建的梁希书院正式揭牌。

2024年5月，北京林业大学研究生科研实践基地在马西林场揭牌成立；6月，北京林业大学植物科学中心正式启用。12月，北京林业大学学术道德委员会成立。

2025年5月12日，新疆维吾尔自治区林科院与北京林业大学在乌鲁木齐市签订了战略合作框架协议。