1898年京師大學堂成立，校址選在景山東側的和嘉公主府，離紫禁城咫尺之遙。和嘉公主是乾隆的四女兒，婚後在此居住。京師大學堂是「戊戌變法」留下來的唯一成果，也是中國近代第一所高等學府。不過這裡發現一件有趣的事 ，京師大學堂成立時，學校英文名為 Imperial University of Peking，翻譯過來就是北京帝國大學。
1902年10月14日 (農曆九月十三)，京師大學堂正式招生。
1902年10月14日（距今115年），京師大學堂經過一段時期的籌備，正式舉行了招生考試。為做好招生工作，京師大學堂向全國各省督撫發出了通知，要求各地給予積極配合和支持。各地方官接到通知後，先在本地選拔，擇優錄取，然後再送到京師參加全國統一考試。京師大學堂這次招生的首先是速成科。考生成績評定採用百分制，以60分為及格。這種評分辦法是中國高等學校以60分為及格標準計算學生考試成績的開始，這次考試也是京師大學堂第一次舉行的較正規的招生考試。本次共錄取200名學生。
這時候的校長是張百熙任，但他實為京師大學堂第二任校長。孫光鼐任京師大學堂第一任校長，才380天。他離職後不久發生了八國聯軍入侵北京的重大事件，京師大學堂近於癱瘓，直到1902年才有所緩和。
張百熙（1847—1907年），湖南長沙人，1874年中進士。此公與孫光鼐性格迥異，用現代語言來說，他是一位不折不扣的「性情中人」，適於幹事，不適於當官。1894年慈禧太后過60大壽，從紫禁城到頤和園到處搭彩棚、種花、奏樂，大肆鋪張浪費，馬屁精們無不為之大獻殷勤，而張百熙竟敢於上奏光緒皇帝，反對這種勞民傷財的祝壽活動，可見他是一位正直而又敢說話的人。
1900年張百熙被派到英國擔任「專使大臣」，這一經歷使他對中國的落後、西方國家的發達有了深刻的認識。要改變這種差距，只有發展教育，培養人才。為了聘請京師大學堂的總教習，張百熙經過多方考察後，認為此職非桐城派的領軍人物吳汝綸莫屬。吳汝綸生於1840年，是同治年間的進士，曾國藩的崇拜者，被稱為「曾門四弟子之一」。面對張百熙的聘請，吳汝綸以「年邁學淺」為由拒聘。為此，張百熙竟不顧自己是高官大吏的身份，在吳汝綸面前長跪不起，並說：「我為全國求師，當全國生徒拜請也，先生不出，如中國何？」張百熙做得比劉備三顧茅廬還真誠，吳汝綸被感動，只得應聘。張百熙在改革官制、財政和廢除科舉制度、主辦京師大學堂、創辦醫學和譯學館諸多方面都有貢獻。但是官場難於容納耿介之士，張百熙最終還是被排擠出局，以至京師大學堂再次陷入亂七八糟，一塌糊塗的局面。
1979年顧頡剛在《蔡元培先生與五四運動》一文中回憶當年京師大學的狀況時說：「學生們則多是官僚和大地主子弟，有的學生一年要花5000銀元；當然，這樣的富豪子弟不多，大約不過兩三人。至於一年花千把銀子的人就多了，少說也有好幾十。像我這樣一年從家裡只能拿二三百銀元來上學的，就是窮學生了。在學校裡簡直沒有地位。一些有錢的學生，帶聽差、打麻將、吃花酒、捧名角，對讀書毫無興趣。那時的北大有一種壞現象：一些有錢的教師和學生，吃過晚飯後就坐洋車奔「八大胡同」（和平門外韓家潭一帶）。所以妓院中稱「兩院一堂」是最好的主顧（「兩院」指參議院、眾議院，「一堂」指京師大學堂）這種壞現象是從清末保留下來的。那時在學生中還流行一種壞風氣，就是「結十兄弟」。何謂「結十兄弟」？就是十個氣味相投的學生結拜做兄弟，畢業後大家鑽營作官，誰的官大，其他九人就到他手下當科長、當秘書，撈個一官半職，「有福同享」。這個官如果是向軍閥或大官僚買來的，那麼鑽營費由十人分攤。」
在這些不學無術的教員中，不但有中國人，還有為數不少的洋人。到了1917年蔡元培出任京師大學校長，這種烏煙瘴氣的局面才有了根本性的改善。
京師大學即北大前身。