恭亲王奕等人在给清政府的奏折上阐明了建立京师同文馆的意图：“欲悉各国情景，必先谙其言语文字，方不受人欺蒙”。在国门被迫打开的时代，清政府应对当时国际形势的措施除了兴船政，就是办学校。而京师同文馆正是清政府兴办的第一所现代意义上的大学。 1898年，北京大学的直接前身京师大学堂成立。成立伊始，京师大学堂即开设英、法、德、俄、日5个语种的课程。1900年，京师大学堂暂时停办。1902年，京师大学堂复学，并随即合并了京师同文馆，次年更名为译学馆。北京大学外国语学院的两个最早的前身从此融为一体。
1919年，北京大学废门改系，组建13个系，其中外国文学系有3个，即英国文学系、法国文学系、德国文学系。1920年，俄国文学系成立，使外国文学系在全校的18个系中占4个。在当时的学科结构中，外国文学系占有较大的比重，说明外国文学学科在北大具有重要的地位。1924年，北京大学决定“添设东方文学系”，但所谓“东方文学系”其实只有日文专业，由周作人担任系主任。俄文系后来被取消，1931年成立的外国语文学系由英、法、德、日四个语种组成。西南联大期间，也一直保持了外国语文学系的建制。
在很长一段时间，北京大学的外国语言文学学科以西方语言文学为主体，除有英、法、德、俄等专业之外，还开设拉丁语和古希腊语课程。北大也一直重视东方语言文学的教学，除很早就设有日语专业外，还于1919年即开始教授梵文课程。但由于条件所限，直到1946年季羡林先生从德国学成归国后，拥有多个语种的东方语文学系（以下简称东语系）才得以成立。建系初期，拥有6位教师的东语系可以教授梵文、阿拉伯文、蒙文、藏文等语言。从那时起，北大乃至中国的东方学科才正式建立并得到长足的发展。
东方语文学系成立后，原外国语文学系的其余部分更名为西方语文学系。新中国成立后，东语系迅速发展，教师和学生人数都有大幅度的增加。1949年6月，南京东方语言专科学校和中央大学边政学系的教师并入东语系。到1952年京津高等学校院系调整前，东语系已有12个招生语种，50名教师，大约500名在校学生，成为北大最大的系。
1952年院系调整时，重新组建西方语言文学系、俄罗斯语言文学系、东方语言文学系。其中西方语言文学系包括英、法、德三个语种，共有教师95人，分别来自北大、清华、燕大、辅仁、师大等高校；俄罗斯语言文学系共有教师22人，分别来自北大、清华、燕大等高校；东方语言文学系则将原有的西藏语、维吾尔语、西南少数民族语文调整到中央民族学院，保留蒙、朝、日、越、暹罗、印尼、缅甸、印地、阿拉伯等语言，共有教师42人。
1952年院系调整后的三系建制一直延续到1983年英语系成立；而今天的北京大学外国语学院则是由英语、东语、西语、俄语4系组建而成，2008年底，北京大学外国语学院进行了院系调整，由英语、日语、俄语、阿拉伯语、西班牙（葡萄牙）语、德语、法语、朝鲜（韩国）语、南亚语系、东南亚语系、亚非语系、西亚语系等组成。
