La Universidad de Zaragoza tiene su origen en un estudio de artes, creado por la iglesia en el siglo XII, donde se enseñaban gramática y filosofía, y que concedía títulos de bachiller. El 13 de diciembre de 1474 el papa Sixto IV la elevó a la categoría de «Universitas magistrorum», al estilo de la Universidad de París, a solicitud del príncipe Fernando el Católico, entonces Rey de Sicilia. La disposición fue ratificada por el mismo papa en 1476 y por el Rey Juan II de Aragón en 1477.
Sin embargo, el punto de partida real para la Universidad fue posterior. El 10 de septiembre de 1542, el emperador Carlos V, a instancia de los síndicos de Zaragoza, firmaba en las Cortes de Aragón, reunidas en Monzón, un privilegio que elevaba aquel estudio de artes al rango de «Universidad general de todas las ciencias». En 1554 una bula del papa Julio III aprobó esta fundación del «Studium Generale», que fue confirmada por Paulo IV en 1555. Por ello, la Universidad de Zaragoza es la única de las españolas que lleva en su sello la imagen de San Pedro. En noviembre de 1582 Pedro Cerbuna, prior de la catedral de San Salvador de Zaragoza y más tarde obispo de Tarazona, aportó los medios económicos necesarios para abrir la nueva universidad, que se inauguró el 24 de mayo de 1583.
Contaba con las facultades de Teología, Cánones, Leyes, Medicina y Artes. Después de un periodo relativamente brillante, la vida de la Universidad de Zaragoza entró en decadencia a lo largo del siglo XVIII, en que fue incapaz de incorporar nuevos estudios (como los de Matemáticas, Botánica o Economía Política) para los que otras instituciones hubieron de crear cátedras.
Cuando en 1807 fueron suprimidas varias universidades, la de Zaragoza se mantuvo, recibiendo unos estatutos ajustados al modelo de la de Salamanca. En 1845 las facultades se redujeron a las de Filosofía, Jurisprudencia y Teología. En los años siguientes tuvo lugar una reorganización, desapareciendo esta última, recuperándose la de Medicina y creándose la de Ciencias. En los años inmediatamente posteriores a la Primera Guerra Mundial la Universidad vivió un proceso de profunda renovación y de adaptación a las nuevas necesidades del país.
En 1921 aprobó unos Estatutos autónomos y comenzó a impartir el Doctorado (desde 1845 limitado a la Universidad Central de Madrid), realizando una intensa actividad de difusión y creando en 1927 los Cursos de Verano de Jaca (los primeros de España), destinados a la difusión del español.
A comienzos de los años setenta, la Universidad de Zaragoza incorporó a sus enseñanzas las diplomaturas e ingenierías técnicas y creó colegios universitarios en algunas capitales de provincia de su distrito (en Huesca, Logroño, Soria y Teruel), así como nuevas facultades, que ampliaron notablemente el número de sus profesores y estudiantes y el número de titulaciones impartidas. Desde que a mediados de los años ochenta se recuperó la autonomía universitaria, se produjo una adaptación del ámbito de la Universidad al de la Comunidad Autónoma de Aragón (separándose los centros de La Rioja, Navarra y Soria), aprobándose unos Estatutos en 1985, e iniciando un proceso de descentralización que ha llevado a la creación de facultades en las ciudades de Huesca y Teruel, y a un fuerte crecimiento del número de estudiantes en ambas.
A lo largo de sus cinco siglos de historia, por las aulas de la Universidad de Zaragoza han pasado personajes de la talla del botánico y economista Ignacio de Asso, el bibliógrafo Félix de Latassa, el geógrafo Isidoro de Antillón, el médico Santiago Ramón y Cajal (Premio Nobel en 1906) o el libertador de Cuba, José Martí. Asimismo, la Universidad ha concedido su máxima condecoración, el Doctorado Honoris Causa, a figuras de la talla de Luis Buñuel o Rigoberta Menchú, y medallas de oro a título póstumo a Santiago Ramón y Cajal o Ramón J. Sender.