Universiti ini menyusur-galur asalnya ke pengasasan Sekolah Perubatan Kerajaan Negeri-negeri Selat dan Negeri-negeri Melayu Bersekutu pada tahun 1905, suatu pencapaian Sir Stamford Raffles, pengasas kota Singapura, pada tahun 1823. Namanya ditukar menjadi Sekolah Perubatan Raja Edward VII pada tahun 1912 dan kemudiannya menjadi Kolej Perubatan Raja Edward VII pada tahun 1921.

Pada tahun 1929, Kolej Raffles diasaskan untuk mempromosikan seni dan sains sosial pada peringkat pendidikan tinggi kepada pelajar-pelajar Singapura. Dua dekad kemudian pada 8 Oktober 1949, kolej ini digabungkan dengan Kolej Perubatan Raja Edward VII untuk membentuk Universiti Malaya.

Pada tahun 1959, Universiti Malaya dibahagikan kepada dua bahagian, iaitu Universiti Malaya di Kuala Lumpur dan Universiti Malaya di Singapura. Bahagian universiti di Singapura akhirnya berpisah untuk membentuk Universiti Singapura pada tahun 1962.

Institusi masa kini dibentuk sebagai suatu gabungan antara Universiti Singapura dan Universiti Nanyang pada tahun 1980. Lambang asal Universiti Nanyang yang terdiri daripada tiga cecincin terjalin digabungkan ke dalam jata NUS.

Pemandangan panaroma kawasan Universiti Nasional Singapura yang menunjukkan (bangunan-bangunan dari kiri ke kanan) Pusat Pengajian Sains, Dewan Universiti, Asrama-asrama Ridge View, dan tempat duduk di hadapan balapan larian. Kawasan hijau yang luas terbentang di hadapan ialah padang-padang serbaguna.