清华大学材料学院于2012年12月正式组建，由原材料科学与工程系、原机械工程系材料加工学科组成。其前身材料科学与工程系建于1988年，由化学工程系的无机非金属材料专业、工程物理系的材料物理专业、原机械工程系的金属材料专业组成。

材料学院拥有一支高水平的师资队伍，现有编教职工100名。专职教师80名，其中教授41名，副教授35名， 助理教授4名。两院院士7名（1名双聘）、杰出青年基金获得者10名、“优青”8名。

学院致力于培养具有国际视野、卓越创新精神、优秀研究能力、突出理论认识的材料学科学生。现有在校本科生约300名，硕士研究生约200名，博士研究生约400名，其中外国留学生60余人。

学院现有多个国家和部委级科研和教学平台，包括：新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、先进材料教育部重点实验室、先进成形制造教育部重点实验室、北京电子显微镜中心、“先进材料”虚拟仿真国家实验教学示范中心、“材料科学与工程”国家教学示范中心、材料科学与工程研究院中心实验室等国内一流的教学科研平台，以及贝氏体钢推广中心、镁铝合金成形技术研究开发中心、北京市高技术陶瓷材料与工艺国际科技合作基地和功能材料国际联合研究中心等国家级产学研基地。

学院瞄准材料科学前沿和紧密结合国家重大需求，注重学科交叉，形成了材料微结构及表征、计算材料科学及工程仿真、材料制备工艺及加工工程、新型信息功能材料、新型能源材料、环境友好材料、再生医学及仿生材料、极端条件材料等有特色、在国内外有影响力的研究方向。清华大学的材料学科在最新一轮教育部组织的全国一级学科评比中均被评为A+。在2022年最新发布的QS世界大学学科排名中，清华大学材料科学学科位列世界第10名。