L’istituzione che oggi definiamo Alma Mater cominciò a prendere forma alla fine dell’XI secolo, quando studiosi di grammatica, retorica e logica si dedicarono anche allo studio del diritto. L’Università venne ufficialmente dichiarata un luogo dove sviluppare attività di studio e ricerca in maniera indipendente da ogni altro potere dall’Imperatore Federico I nel 1158, anno in cui fece promulgare la Constitutio Habita; ma la data ufficiale della nascita dell’Ateneo, secondo le ricerche effettuate da un gruppo di storici guidati da Giosuè Carducci nel XIX secolo, è il 1088.
Nel XIV secolo, i cosiddetti “artisti” - esperti di Medicina, Filosofia, Aritmetica, Astronomia, Logica, Retorica e Grammatica - cominciarono a collaborare con la Scuola dei giuristi, e, nel 1364, venne istituito lo studio di Teologia. All’Ateneo bolognese studiarono grandi uomini di cultura e di scienza, giuristi e letterati come Dante Alighieri, Francesco Petrarca, Guido Guinizelli, Cino da Pistoia, Cecco d’Ascoli, Re Enzo, Salimbene da Parma e Coluccio Salutati.
Nel XV secolo, vennero istituiti studi di Greco ed Ebraico, mentre nel corso del XVI secolo vennero introdotti gli studi di “magia naturale”, ovvero le scienze sperimentali. La figura forse maggiormente rappresentativa di questo periodo fu Ulisse Aldrovandi, considerato il fondatore della storia naturale moderna. Aldrovandi riuscì a fare di Bologna uno dei maggiori centri della ricerca naturalistica europea e uno snodo importante per la circolazione e il confronto delle idee scientifiche. I suoi studi sugli animali, i fossili, e altre meraviglie della natura, e il suo attento lavoro di raccolta e conservazione di esemplari botanici e zoologici portarono alla realizzazione di uno dei primi musei di storia naturale e all’istituzione, nel 1568, dell’Orto Pubblico, che si trovava dove oggi si trova la Sala Borsa.
Nel XVI secolo, Gaspare Tagliacozzi effettuò i primi studi di chirurgia plastica, ma il maggiore contributo alla Medicina bolognese si deve attribuire a Marcello Malpighi che, nel XVII secolo, superando le difficoltà riconducibili alla rigidità e alla chiusura degli insegnamenti ufficiali, divenne medico di grande fama, collaborando con la Royal Society di Londra fino a diventarne membro onorario.
Il prestigio dell’Ateneo si diffuse ben presto in Italia e in Europa, rendendo Bologna la meta prediletta di illustri studiosi, tra cui Pico della Mirandola e Leon Battista Alberti, che si dedicò allo studio del diritto canonico. Nicolò Copernico cominciò proprio a Bologna le osservazioni astronomiche mentre era impegnato negli studi di diritto pontificale. Vi furono poi altri scienziati e umanisti che trascorsero periodi di studio presso l’Alma Mater: Paracelso, Raimundo de Pegñafort, Albrecht Dürer, San Carlo Borromeo, Torquato Tasso e Carlo Goldoni.
Nel XVIII secolo, durante Rivoluzione Industriale, l’Università contribuì notevolmente alla promozione dello sviluppo scientifico e tecnologico. In questo periodo ebbero inizio gli studi di Luigi Galvani, il quale, insieme ad Alessandro Volta, Benjamin Franklin ed Henry Cavendish, fu uno dei principali fondatori dell’elettrotecnica moderna. A seguito dell’Unificazione nazionale, che portò alla costituzione dello Stato Italiano, l’Ateneo visse un periodo di grande prosperità culturale, anche grazie a nomi di spicco come Giovanni Capellini, Giosuè Carducci, Giovanni Pascoli, Augusto Righi, Federigo Enriques, Giacomo Ciamician e Augusto Murri. Nel 1888 venne celebrato l’ottavo centenario dell’Ateneo. Tutte le università del mondo si riunirono a Bologna per rendere omaggio alla “madre di tutte le università”, con l’intento di rappresentare le radici e ideali comuni, come il progresso e la tolleranza. La cerimonia fu un evento internazionale a celebrazione dell’istruzione e della cultura.
L’Ateneo mantenne la propria posizione di spicco sulla scena internazionale fino al periodo compreso tra le due guerre mondiali, quando università di altri paesi passarono in primo piano nel settore dell’istruzione superiore e della ricerca. Tuttavia, Bologna non ha mai cessato di stringere relazioni con altre istituzioni universitarie, allo scopo di modernizzare ed espandere le proprie attività. Inoltre, la storia recente ha visto un grande impegno da parte dell’Ateneo per il raggiungimento di una dimensione europea, impegno che si è concretato ad esempio nella riorganizzazione della struttura universitaria.