James McGill, négociant prospère et éminent citoyen de Montréal, décédé en 1813, légua un domaine de 46 acres du nom de Burnside Place et la somme de 10 000 £ à « l'Institution royale pour l'avancement des sciences », sous réserve que celle-ci érige « sur ladite parcelle de terrain, une université ou un collège pour assurer l'éducation et l'avancement des sciences dans cette province »; et également « à la condition que l'un des collèges formant ladite université soit désigné et connu à perpétuité sous le nom de « McGill College ».

À la mort de James McGill, l'Institution royale, autorisée par une loi en 1801, n'avait pas encore été créée. Elle le fut en 1819 et obtint trois ans plus tard une charte royale pour la création d'une université qui devait porter le nom de McGill College. D'autres retards étant causés par divers contentieux, le domaine Burnside ne fut acquis qu'en mars 1829. La Montreal Medical Institution, qui avait commencé à offrir des cours de médecine à l'Hôpital général de Montréal en 1822, fut admise par le Collège comme Faculté de médecine en juin 1829. Après d'autres contentieux, le Collège reçut une dotation financière en 1835 et l'on y construisit le Pavillon des arts et le pavillon Dawson. La Faculté des arts ouvrit ses portes en 1843.

Les progrès furent néanmoins lents jusqu'à ce que la charte de 1821 fut modifiée, en 1852, pour établir les membres de l'Institution royale comme gouverneurs du McGill College. Depuis, les deux organes ne font plus qu'un. L'établissement fut d'abord connu sous le nom de « The University of McGill College » mais, en 1885, les gouverneurs adoptèrent la dénomination « McGill University ». Même après modification de la charte, peu de progrès furent enregistrés jusqu'à 1855, lorsque William Dawson fut nommé principal. À la retraite de ce dernier, trente-huit ans plus tard, McGill avait un effectif de plus de 1 000 étudiants et avait érigé le Pavillon Molson (à l'extrémité ouest du Pavillon des arts), le Musée Redpath, la Bibliothèque Redpath, les pavillons Macdonald de génie et de physique et une belle enfilade de pavillons de médecine.

Depuis, l'Université a poursuivi sa croissance dynamique. En 1884, les premières étudiantes y furent admises et, en 1899, on inaugura le Collège Royal Victoria, don de Lord Strathcona, en vue d'offrir des installations d'enseignement et de résidence distinctes aux étudiantes. Progressivement, les cours destinés aux étudiants et aux étudiantes fusionnèrent.

En 1905, Sir William Macdonald créa le Collège Macdonald à Sainte-Anne de-Bellevue comme collège résidentiel d'agriculture et de sciences ménagères et centre pédagogique. Ces différents éléments sont devenus depuis la Faculté des sciences de l'agriculture et de l'environnement, qui englobe l'École de nutrition humaine au campus Macdonald, ainsi que la Faculté des sciences de l'éducation au campus du centre-ville. Le développement global de l'Université a été grandement facilité par la générosité de nombreux bienfaiteurs, et en particulier par l'appui de ses diplômés, car les aides publiques visant à couvrir les frais généraux et les immobilisations n'ont commencé à être versées qu'au début des années 1950. Depuis les aides publiques sont devenues l'un des principaux moteurs du fonctionnement financier de l'Université, même si celle-ci compte toujours sur les dons privés pour atteindre l'excellence dans ses activités d'enseignement et de recherche.

L'Université comprend aujourd'hui 10 facultés et 13 écoles, et plus de 38 000 étudiants inscrits à des cours réguliers. Un étudiant sur quatre est inscrit aux études supérieures.

L'Université offre également des cours et des programmes à la collectivité par le biais de son École d'éducation permanente.