Ngày 24/10/2002, Khoa Khoa học Tự nhiên trực thuộc Đại học Thái Nguyên được thành lập theo quyết định Quyết định số 1286/QĐ- BGD&ĐT - TCCB ngày 28/03/2002 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo.

Tháng 11 năm 2006 theo Quyết định số 803/QĐ-ĐHTN-TCCB của Giám đốc Đại học Thái Nguyên, Khoa KHTN được đổi tên thành Khoa Khoa học Tự nhiên và Xã hội. Khoa KHTN&XH đã trưởng thành trên mọi phương diện, được Bộ GD&ĐT và Nhà nước ghi nhận bằng Quyết định số 1901/QĐ -TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 23 tháng 12 năm 2008 về việc thành lập Trường ĐHKH thuộc ĐHTN trên cơ sở nâng cấp Khoa KHTN&XH.

Ngày 24/10/2012, trong sự hân hoan phấn khởi của thày trò trường ĐHKH, lễ kỷ niệm 10 năm thành lập Trường đã diễn ra long trọng và rất thành công với sự hiện diện của 288 CBVC, trong đó có 130 CBGD với 5 PGS, 16 tiến sĩ, 146 thạc sĩ, hơn 65 đồng chí là nghiên cứu sinh, và hơn 6450 HSSV của 19 ngành đào tạo bậc đại học thuộc tất cả các hệ đào tạo.

Sau 15 năm hình thành và phát triển, Trường Đại học Khoa học đã không ngừng thi đua, phấn đấu và chung sức xây dựng Nhà trường, tạo nên những thành tựu đáng tự hào. Tính đến năm 2017, Nhà trường có 328 cán bộ viên chức, trong đó có 234 giảng viên. Trình độ của đội ngũ cán bộ ngày càng được nâng cao và chuẩn hóa, hiện nay trường có 01 GS, 05 PGS, 71 tiến sĩ, 193 thạc sỹ, 66 nghiên cứu sinh. Tỷ lệ giảng viên có trình độ thạc sỹ trở lên chiếm 99,56%. Những con số này đã khẳng định bước đi đúng đắn, hợp lý, hiệu quả trong công tác bồi dưỡng, nâng cao trình độ cho cán bộ, viên chức, đặc biệt là giảng viên của Nhà trường.