辦大學堂當然少不了大校舍。光緒帝親派慶親王奕謖和禮部尚書許應騤負責勘地和建造事務。因開學在即，先撥出地安門內沙灘后街馬神廟也即當年乾隆皇帝四女兒和嘉公主舊府第為臨時校舍，并略加擴充，這就是后來的北大二院。同時在北河沿購置房屋一幢，開辦譯學館，此即后來的北大三院。光緒三十四年（1908年）京師大學堂分科大學又在北城外黃寺以南破土動工，并于宣統(tǒng)二年（1910年）建成。

京師大學堂第一任管學大臣孫家鼐（1827—1909），安徽壽縣人，咸豐狀元，曾任清廷工部、禮部、吏部尚書，并與翁同龢同為光緒帝的老師，接近帝黨，傾向變法，但與守舊大臣也有聯(lián)系，思想上與維新派有分歧，因而能左右逢源。

受命為管學大臣后，孫家鼐對總理衙門起草的大學堂章程不甚滿意，于1989年8月9日另向光緒帝呈上《籌辦大學堂大概情形折》，提出具體計劃8條，主要內容有：一、設立仕學院，專招收進士、舉人出身的京官；二、大學堂肄業(yè)生，由管學大臣“出具考語”，各就所長，由各部錄用；三、精減課程門類，取消專門學中之兵學；四、編譯局主要編譯西學書籍，不得任意刪改舊經(jīng)；五、設總教習二人，分管中學和西學。

1901年8月，清政府頒布“興學詔書”，鼓勵興辦新式大、中、小學堂，廢除八股，改試策論。1905年9月2日，清政府又發(fā)布上諭：“著即自丙午科為始，所有鄉(xiāng)會試一律停止，各省歲科考試亦即停止。”至此，始于隋煬帝大業(yè)三年（公元607年），完備于唐，盛行于明清，前后運行達1300年之久的科舉盛事，終于壽終正寢。

清王朝覆亡前后，又正是世紀之交。一些落后陳腐的東西戀戀不舍地漸次退出歷史舞臺，或者垂死掙扎著繼續(xù)生存下去；一些新的生命也在頂著重重壓抑破土萌芽，或在冷嘲熱諷的剪斫下走向夭折。而無論新舊，在這特殊的年代里，都要無一例外地平等或不平等地承受上天對其生命力的考驗。京師大學堂可謂是眾多新生事物的幸存者。她既是舊世紀的棄嬰，又是新世紀的驕子；她骨子里既深深地刻有舊時代的胎痕，又令人欣慰地注入了新時代的基因。新與舊的斗爭注定她命途多舛，也注定她對中華民族的歷史產(chǎn)生的影響絕對不同凡響。

1912年2月，南京臨時政府任命嚴復為京師大學堂總監(jiān)督，接管大學堂。由于袁大頭把教育經(jīng)費挪作他用，大學堂數(shù)月領不到經(jīng)費，“幾至不名一錢”。嚴復不得已想辦法借債應付。當年5月1日，教育部下令京師大學堂改稱北京大學，廢除總監(jiān)督，設校長，各科監(jiān)督改稱學長。5月3日，嚴復被任命為北京大學第一任校長兼文科學長。5月13日，北大正式重新開學。

1912年10月7日，嚴復請辭北大校長之職。嚴復掌校僅數(shù)月，因與教育部矛盾太深，即呈請去職。此后，北大校長走馬燈般換了三人，先是章士釗，后又以馬良代理。1912年11月底，馬良因經(jīng)費無著，擬向外國銀行抵押校產(chǎn)借款引起學生風潮，被學生冠以“盜賣校產(chǎn)”的罪名，不得不請求辭職。章士釗也引咎辭職。12月27日何燏時被任命為北大校長。1913年11月5日，何燏時請辭，當即獲準。1914年1月8日，北大工科學長胡仁源被正式任命為北大校長。