清华校友总会的前身是“清华同学会”，1913年6月29日在母校成立，1915年在美国成立总会执行部，1933年执行部从美国移至国内，更名为“清华同学会总会”。1981年清华校友总会成立，校友工作进入新阶段。1991年在民政部正式注册为全国性社会团体。清华大学于2019年成立校友工作办公室，形成“校友办+校友会”的校友工作体系。2013年清华校友总会获评全国性联合类4A级社团、2015年获评全国先进社会组织，是全国高校唯一同时获得两项荣誉的校友组织；2018年清华校友总会再次获评全国性联合类4A级社团，是参评社会组织中唯一获得4A级的高校校友组织。清华校友总会致力于加强国内外校友之间、校友与母校之间的联系，服务广大校友，发扬学校传统，为母校发展、祖国统一和民族复兴作出贡献。
清华校友总会广泛联络校友，校友联络率超过80％。清华校友总会通过以下5个维度（渠道）联络服务校友。
地区校友组织：海内外活跃的校友会组织已达144个，其中国内88个（覆盖31个省、自治区、直辖市以及港澳台地区），国外56个（覆盖美国、加拿大、英国、法国、德国、澳大利亚、新西兰、日本、新加坡、泰国、马来西亚、柬埔寨、韩国、瑞士、荷兰、西班牙、意大利、奥地利等18个国家）。
年级：在本科年级中建立各年级校友召集人组织，保持日常联络、开展秩年活动。
院系分会：随着各院系对校友工作越来越重视，院系校友组织也蓬勃发展起来，自2016年开始，校友总会陆续设立了33个院系分会（含博士后分会）：材料学院分会、车辆学院分会、电机系分会、电子系分会、法学院分会、公管学院分会、工物系分会、工业工程系分会、航院分会、化工系分会、化学系分会、计算机系分会、机械系分会、建筑学院分会、教研院分会、经管学院分会、精仪系分会、马院分会、美院分会、能动系分会、人文学院分会、软件学院分会、社科学院分会、深圳国际研究生院分会、生物医学工程学院分会、生医药学院分会、水利系分会、体育部分会、土木建管分会、五道口学院分会、新闻与传播学院分会、自动化系分会、博士后分会。
专业委员会：2018年以来，文创、先进制造、AI大数据、生命科学与医疗健康、互联网与新媒体、城乡建设、体育、集成电路等8个行业组织先后经总会常务理事会批准，成为校友总会的下设分支机构。目前，碳中和、能源专委会正在筹备中。
兴趣群体：2003年以后，清华校友投资协会，摄影、影视、合唱、民乐、管乐、剧艺、羽毛球、乒乓球、网球、足球、跑步、舞蹈、围棋、高尔夫等兴趣群体相继成立，在校友的沟通联络中也起着不可忽视的作用。
五个维度相辅相成，服务校友工作、生活的不同方面。
清华校友总会高度重视面向广大校友的文化传播工作，形成了《清华校友通讯》《水木清华》、清华校友总会官网以及微信服务号、订阅号、视频号等“两刊一网三号”为主的校友文化传播融媒体矩阵，在“传播母校信息、报道校友业绩、服务校友成长、弘扬清华文化”方面发挥着重要的媒介作用。在传统纸媒基础上，新媒体平台建设持续发力，积极探索优质内容的创作和交互传播。发起制作“凡人歌”“发现另一个我”“家国君子”“会谈”等系列校友短视频，举办校友短视频大赛。目前新媒体平台粉丝总数超过33万。
清华校友总会积极搭建多种形式的服务平台，传承清华精神，服务校友发展。秩年校友校庆返校聚会是传统项目，校友们欢聚一堂，叙同窗友情，谋事业发展。2013年，校友总会启动“清华校友学堂”项目，整合社会资源，支持校友开展形式多样的学习活动。2017年，校友总会推出“清华校友终身学习支持计划”，依托校内资源，举办学习日和学习班，构建校友终身学习服务体系。学习日围绕社会发展、科技创新、学科前沿等邀请专家讲座，已举办50余场。学习班对标学分课程，依托院系师资，为校友提供系统持续的学习机会。2021年以来，校友总会先后推出“中国哲学学习班”“艺术研究与实践学习班”“公共管理学习班”。为了响应推进健康中国建设的号召，助力校友健康工作和幸福生活，2023年校友总会新推出“清华校友健康沙龙”系列活动。2016年起校友总会主办每年一届的清华校友创意创新创业大赛，旨在打造清华创业生态圈，整合社会资源为清华校友事业发展和学校科技成果转化提供助力。“清华人”微信小程序是2019年上线的服务项目，目前支持接受过清华大学普通高等学历学位教育的校友及出站博士后校友认证，截至2023年12月底，已经认证的校友达16万4千余人，成为校友和母校之间的重要桥梁和纽带。“清华人”微信小程序为校友提供身份认证、电子校友卡申领、校友信息查询、校友联络、活动报名、资讯浏览及上传、期刊订阅、校友邮箱、捐助回馈母校等服务。
清华校友总会本着“集心、集力、集智、集资”的原则，为广大校友回馈母校，服务学校发展建设和育人工作提供渠道和支持。2006年清华校友总会创立校友励学金工程，励学金总额和基金存量逐年大幅增长。至2023年底，励学金累计筹款总额约1.9亿元，资助家庭经济困难学生18618人次。清华校友总会实施校友义工计划，聘请“校友导师”和开设学分课程，帮助学生树立正确的人生观、择业观，成为传承清华传统的有效途径。