清华大学的前身叫清华学堂，是1911年清朝政府用美国“退还”的一部分庚子赔款办的一所留美预备学校。

1900年，八国联军侵略中国，清政府与十一国签订了丧权辱国的《辛丑条约》，赔银四亿五千万两，史称“庚子赔款”。其中美国分得三千二百多万两。

1904年美国表示所得赔款“原属过多”，可用于“退款办学”。经中美双方多次商谈，于1908年确定退款办学相关事宜。自1909年起至1940年止，逐年按月“退还”给中国，指定用于文化教育事业。美国伊利诺伊大学校长詹姆士1906年给美国总统《备忘录》中的一段话反映了美国退款办学的真实目的：“我们现在一定能够使用最圆满和巧妙的方式，控制中国的发展——这就是说，使用那从知识上与精神上支配中国领袖的方式。”1909年7月，清政府设立游美学务处，附设游美肄业馆，专办派遣学生赴美留学一切事宜。

1909-1911年，游美学务处选送三批共180名学生赴美留学，其中包括梅贻琦、胡适、赵元任、竺可桢、胡刚复等。

1911年4月26日，清华学堂正式成立，所有办学方法均照美国学堂实行。

1912年10月，清华学堂更名为清华学校（Tsinghua College），归北京政府外交部管辖，面积450余亩，校园建筑体现出“中西文化，荟萃一堂”的特点。但办学方针依然照搬美国，清华学校还是一个普通的留美预备学校。学生到这里来，主要是念英文，然后念一些欧美的文化，学生在校学习8年，毕业后公费送美留学，进美国大学一年级或二年级。

1916年清华学校正式提出改办完全大学，1925年设立大学部，同年设立国学研究院，开始向完全的大学过渡，招收四年制大学生。

1928年国民党政府接管清华学校，将校名改为“国立清华大学”。第二年，旧制全部结束，完成了从留美预备学校到大学的过渡。

1929年5月，南京国民政府决定，国立清华大学专属教育部管辖。至1937年已发展为一所拥有文、理、法、工四个学院16个学系的综合性大学。