東京大学工学部建築学科の起源は、明治6年（1873）に開校した工学寮にさかのぼる。工学寮は、富国強兵、産業立国をめざした明治政府によって明治3年（1870）に設けられた工部省内に、工学のための専門教育機関として設立されたもので、そこには土木、機械、造家、電信、化学、冶金、鉱山の七つの専門科が設置された。そのうちの造家科が現在の建築学科の起源にあたる。明治10年（1877）に工学寮は廃止され、工部大学校と改称、工部省の工作局に置かれた。明治18年（1885）には工部省も廃止され、工部大学校は文部省に移り、翌19年には工部大学校と東京大学工芸学部が合併し、帝国大学工科大学となる。

明治10年に、英国人建築家・ジョサイア・コンドル（Josiah Conder, 1852-1920）が造家学科（後の建築学科）の教師として招聘され、彼によって建築の専門教育が本格的に行われるようになった。J.コンドルは、1852年にロンドンに生まれ、そこで名門のサウス・ケンジントン美術学校に学び、建築家W.バージェスのもとで建築設計の実務を経験したあと、若干25歳の若さで来日し、建築デザインから構造、材料、設備、施工に至るまで、さまざまな角度から西欧建築の教授を行なった。また建築教育に携わるかたわら設計活動も行ない、日本で多くの建築をつくり、彼の後半生を日本で過ごすことになる。コンドルの来日から2年後の、明治12年（1879）には、工部大学校の第一回卒業生として、造家学科からは、辰野金吾、片山東熊、曾禰達蔵、佐立七次郎の４人の卒業生を送りだしている。その後帝国大学工科大学となるまでの間に、合計20人が工部大学校の造家学科を卒業した。辰野金吾は、卒業後イギリスに留学し、帰国してからは工科大学の教授となり、日本人教師による教育の体制を本格的にスタートさせる。工部大学校には、工部美術学校が併設されていた。工部美術学校は、彫刻と絵画のコースからなる美術学校で、それは当時の西欧建築をつくる際に欠かせない存在であった、建築装飾を担う人材を供給するために設けられたと考えられている。この美術学校は、明治15年（1882）に閉校、翌年には廃校となった。

工部大学校の校舎は、虎の門の旧延岡藩邸にあり、工科大学となった後もしばらくはこの校舎が使用されていた。工科大学の新校舎は、明治19年（1886）に工科大学の教授に就任した辰野金吾の設計によって、明治21年（1888）に現在の本郷キャンパス内に完成し、以後はこの校舎が用いられることになった。しかしそれが大正12年（1923）の関東大震災によって破損したために、この跡に工学部一号館が建設された。今も建築学科はこの建物のなかにある。この工学部一号館は、平成7年（1995）には増築および外観を留めたまま内部改造が行われ、その後は国の登録文化財にも指定された。昭和43年（1968）には工学部11号館が完成し、建築学科のうちの構造学関係の講座はそちらの建物に移っている。

明治26年（1893）になると講座制度が定められ、造家学科には三講座が設けられた。しかしながら当初はまだ学問の分化が進んでおらず、講座の内容が安定するのは明治38年（1905）のことである。明治20年（1887）に学位を授与する方法が定められた学位令が制定されてから、造家学科で最初に大学院の過程を修了し、明治34年（1901）に学位を取得した伊東忠太が、同年教授に就任する。伊東忠太教授は第三講座を担当し、建築の歴史的意匠と建築史を講じた。第一講座は、第四回の工部大学校卒業生の中村達太郎教授が受け持ち、建築一般構造を担当した。それまで辰野金吾教授が担当していた第二講座は、塚本靖教授に引き継がれ、これは建築設計を含む中心的講座と位置づけられた。その間、明治30年（1897）に帝国大学は東京帝国大学と改称され、翌31年9月には、造家学科では「Architecture」の訳語として用いていた技術的な意味あいの濃い「造家」という言葉を、より総合芸術的な意味を含む「建築」という言葉に改め、造家学科は建築学科と改称された。

大正4年（1915）には、建築学科は四講座制になり、鉄骨およびコンクリート構造を内容とする講座ができ、大正9年（1920）には第五講座が新設され、そこに東洋建築史が加わった。昭和4年（1929）には六講座制になったが、教師陣の退官等が重なり、一時講座構成は過渡的状態となる。大正15年（1926）になると、講座の再編が整備され、四講座制になったときに第四講座に移った建築史は計画原論に転換され、東洋建築史を講じていた第五講座が建築史学講座となった。第六講座には建築材料と建築計画を担う都市防災講座が開設された。この講座構成が第二次世界大戦後まで続くことになる。戦後は溶接工学が新設され、未承認ではあったが建築材料学も加わっており、実質的には八講座になった。昭和37年（1962）に工学部内に都市工学科が設置されると、都市計画関係の講座が都市工学科に移る。昭和43年（1968）には建築材料学講座が正式に認められ、その2年後には建築計画学第三講座、そして建築計画学第四講座と講座の新設がつづいた。現在は、大学院大学化に伴い、建築学講座、建築計画学講座、建築構造学講座、建築環境学講座の4つの大講座から構成される体制となっている。