海德堡大学于1386由普法尔茨选侯鲁普莱希特一世依教皇特许筹建，以为分裂的普法尔茨营造一思想中心，吸纳外邦人才，服务于教会及国家。而早期的教授均来自宗教分裂与民族战争频发地区，寻求平和于海德堡。

历任选侯均对大学倾注心力，然当其虑及必要时，亦得随意插手大学自主自治之事务。由此也为诸如人文主义等思潮的到来创造了历史条件。

宗教改革时期

尽管马丁·路德于1518年倡导宗教改革，海德堡大学最初未受此影响。不久，大学内路德的支持者将该校变成了德意志西南部的宗教改革中心。当选侯奥托.亨利改宗新教后，将其转变为一个具有加尔文教精神的大学。

1563年，由选侯腓特烈三世主持，汇集了神学系教授和学者思想精华的《海德堡教理问答》编撰而成。在随后的岁月，海德堡大学建成了具有加尔文主义精神的欧洲科学与文化中心。其加尔文主义理念的光芒吸引了全欧众多教授与学者纷涌而至。

除加尔文主义外，16世纪末出现了后人文主义，后者不久成为了校内仅次于加尔文主义的思想，著名学者保鲁斯.墨利索斯、亚努斯.格鲁特鲁斯、马丁.奥匹兹、马特乌斯.梅里安曾在海德堡大学任教。

三十年战争时期

这一黄金时期延续至1618年。三十年战争使海德堡大学受到重创，教学几经中断。1622年举世闻名的帕勒提那图书馆移往罗马。战后大学重建工作又因1693年路易十四的军队对海德堡的全面毁坏而陷于停滞。

十八世纪

随后发生在校内的反宗教改革，使得海德堡大学丧失了先前所具有的崇尚学术自由、大胆质疑、对旧体系采取批判和抗争的新教精神。大学被耶稣会所掌控，昔日举世闻名的欧洲学术和文化中心一去不返，取而代之的是呆板、繁琐、枯燥、抹杀一切新思想和独立精神、不得阅读教会罗列的禁书目录上的书籍、片面追求华而不实的布道仪式和巴洛克艺术等特点的教会专属学校。

自从耶稣会被教宗解散后，大学于1773年归遣使会所有。财政上的困境、思想上的禁锢，外加18世纪末不断的革命战争使海德堡大学名声跌落谷底。

十九世纪

1802年海德堡划入巴登州，翻开了大学历史新的一页。海德堡大学重新组织后，成为国家财政支撑的教研机构。巴登大公卡尔·弗里德里希的名字被写入大学基金会的名单，从此，大学的全称成了“鲁普莱希特-卡尔斯-海德堡大学”。

大学受到新人文主义的影响，同时许多教授和学者也是浪漫主义思潮的追随者。哲学家黑格尔曾于海德堡执教两年；施罗塞尔建立了政治史科学的海德堡学派；医学家马克西米利安·约瑟夫·冯·切利乌斯更令全欧的患者慕名而至。

海德堡的教授们屹立于自由主义的最前沿，许多人还是1848年法兰克福国民大会的议员。1848革命后，路德维希·霍伊塞尔成为自由民族国家主义在德国西南部的代言人。海德堡大学的自然科学在罗伯特·威廉·本生，古斯塔夫·基尔霍夫及赫尔曼·冯·亥姆霍兹等人的共同努力下闪耀着眩目光辉的19世纪，同时也是海德堡以法学闻名于世的时代。

二十世纪

在此期间，海德堡大学成为向世界开放的自由主义大学。这不仅表现在其外国学生的数量上，而且还表现在自20世纪初以来的所谓海德堡精神上即由马克思·韦伯及其挚友、神学家恩斯特·特罗尔切连同其他一批年轻学者所倡导的跨学科的对话精神。

魏玛共和国时期

魏玛共和国时期的海德堡大学在大批知名学者如卡尔·雅斯佩斯、古斯塔夫·拉德布鲁赫、阿尔弗雷德·韦伯等人的影响下成为了德国民主精神的桥头堡。来自美国的捐助帮助海德堡大学建立了新的大学园区，大学获得了新的精神弗里德里希·共多夫称之为献身于鲜活的时代精神。