北京大學(xué)生態(tài)學(xué)教學(xué)和科研發(fā)展的歷史可以追溯到解放之初的全國(guó)院系調(diào)整時(shí)代。從上個(gè)世紀(jì)五十年代初期，北京大學(xué)地質(zhì)地理系和生物系的一批教員即開始從事地植物學(xué)教學(xué)和科研工作，并使北京大學(xué)成為全國(guó)高校植物生態(tài)學(xué)的重要人才培養(yǎng)基地。1970年代后期，獨(dú)立后的北京大學(xué)地理系成立了以陳昌篤先生為首的地植物學(xué)教研組，在承襲傳統(tǒng)的地植物學(xué)研究的同時(shí)，開拓了區(qū)域生態(tài)環(huán)境研究這一新的領(lǐng)域。1980 年代后期，北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)系生態(tài)教研室的成立，標(biāo)志著北京大學(xué)生態(tài)學(xué)的發(fā)展有了更為堅(jiān)實(shí)的組織機(jī)構(gòu)平臺(tái)。此后的10余年時(shí)間里，北京大學(xué)的生態(tài)學(xué)教學(xué)和科研隊(duì)伍不斷壯大，特別是通過人才引進(jìn)顯著提高了教師隊(duì)伍的整體科研水平。同時(shí)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)科的發(fā)展動(dòng)向和國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，北京大學(xué)又先后開辟的生物多樣性保護(hù)、全球環(huán)境變化和景觀生態(tài)學(xué)等一系列新的發(fā)展方向。北京大學(xué)生態(tài)學(xué)系正式成立于2002年，生態(tài)學(xué)本科專業(yè)于2001年經(jīng)教育部批準(zhǔn)成立，2003年正式招生，生態(tài)學(xué)在北京大學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)得到進(jìn)一步鞏固。
生態(tài)學(xué)系現(xiàn)有在職教職人員11人，海內(nèi)外兼職教員5人，返聘人員3人。全部人員中，教授11人(返聘3人，在職3人，兼職5人)，副教授5人，講師3人。系主任為方精云院士。
近年來，在“985工程”、“211工程”和“理科基地”建設(shè)項(xiàng)目的資助下，本系先后購(gòu)置了 600余萬元的教學(xué)和科研設(shè)備，完成了生態(tài)學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。目前已具備植物生理生態(tài)學(xué)測(cè)定、孢粉分析、樹木年輪分析、植物形態(tài)與解剖、植物化學(xué)與土壤化學(xué)分析、植被數(shù)量分析等實(shí)驗(yàn)和模擬條件。作為北京大學(xué)“地表過程與分析模擬教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”的一部分，具備先進(jìn)的生態(tài)學(xué)過程分析的實(shí)驗(yàn)條件。一個(gè)集科研和教學(xué)實(shí)習(xí)為一體、投資近600萬元的野外定位研究站——“北京大學(xué)地球環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)塞罕壩實(shí)驗(yàn)站”(PKU-SOGES) 也已建成使用。
2001年以來，本系教員先后承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(973項(xiàng)目)、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃以及重點(diǎn)和面上項(xiàng)目、教育部重大科技項(xiàng)目、部委項(xiàng)目和國(guó)際合作項(xiàng)目72項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)總額達(dá)到3022萬元，平均每年約500萬元，人均年科研經(jīng)費(fèi)在50萬元以上。全系出版專著10余部，在國(guó)內(nèi)外核心刊物上發(fā)表論文近300余篇，其中SCI收錄論文70余篇。通過這些研究，先后解決了一系列重要理論和應(yīng)用問題;在碳循環(huán)研究方面取得了具有突破性的研究成果，引起國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。這些成果不但具有重要的理論意義，也為我國(guó)在京都議定書履約過程中最大限度爭(zhēng)取國(guó)家利益提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)，因而成為北京大學(xué)創(chuàng)建世界一流大學(xué)第一期計(jì)劃執(zhí)行過程中的標(biāo)志性成果之一。全系已逐步形成了全球氣候變化及其生態(tài)響應(yīng)、生物多樣性保護(hù)、植被生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生理學(xué)、地下生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)與景觀規(guī)劃、以及城市生態(tài)學(xué)等幾個(gè)有特色的研究方向。