1863年2月，伊利诺伊州得到了48万英亩的土地，并于1867年在厄波纳、钱宾建立了伊利诺伊工业大学。1885年，在学生和校友的强烈要求下，学校才改名为“伊利诺伊大学”。大学的首任校长为约翰·密尔顿·格利高里。学校于1868年3月11日正式开学，当时仅有50名学生，两名教授。
出于学校发展的考虑，伊利诺伊大学先后于1896年和1897年将位于芝加哥的独立的药学院和内外科学院收归门下；1901年又合并了芝加哥的哥伦比亚牙医学院。1913年，这三个学院正式成为伊利诺伊大学在芝加哥的卫生科学中心。通过此举使学校的系科设置趋向于完整。后来学校又分别在1953年和 1963年建立了护理学院和联合保健学院。这两所学院连同卫生科学中心于1965年成为伊利诺伊大学医学中心。
1961年，旧海军码头的初级学院增设四年制本科课程，1965年搬迁至芝加哥市中心，成为伊利诺伊大学的芝加哥环区分校。1982年该分校与医学中心合并成为伊利诺伊大学芝加哥分校。1995年7月1日，位于斯普林菲尔德(Springfield)的州立桑格蒙大学(Sangamon State University)成为伊利诺伊大学的第三所分校--斯普林菲尔德分校，从而形成今天的伊利诺伊大学。
经过一百三十多年的发展，伊利诺伊大学已经是全美国最好的大学之一，位居全国公立大学的前五位；能提供150多个领域的4000多门课程；每年授予 15000个学位。其图书馆初创时仅有644本书，如今拥有1700多万册图书资料，成为美国第三大大学图书馆，仅次于哈佛和耶鲁。此外，学校还拥有一个机场、433英亩森林保留地、占地1765英亩的阿勒顿(Allerton)公园。此外，学校还有自然史博物馆、世界传统文化博物馆以及一个美术馆和一个表演艺术中心等其他设施。
伊利诺伊大学厄本那—香槟分校强调学术研究，仅1995年，在科学及工程方面的研发费用就高达约2亿零500万美金，排名全美前20名。大学设有逾80个研究中心、实验室及研究所，而且教员多是国家级学术机构的杰出会员，这些国家级学术机构包括国家科学学会、国家工程学会、美国人文与科学学会等等。
