航天学院是1987年6月经国家航天工业部批准，由学校将控制工程系、无线电工程系、力学系和飞行器总体研究室组建而成，这是我国第一个以培养高级航天专门人才和从事航天高技术研究为主的学院。
九十年代，学校将激光和光学工程两个专业划入学院，并在航天部的支持和中国空间技术研究院的协助下，建立了我国最早的卫星工程、飞行器环境工程两个航天类新专业和卫星工程、载人航天工程两个教研室。2003年学院将系和教研室两级机构整合为直属学院的12个系、研究所(中心)和一个电子与信息技术研究院。2009年6月研究院独立成为学院。
学院设有一级学科5个(含二级学科点15个)，本科专业10个。这些一级学科均为博士学位授予权点并建有博士后流动站，同时创建国家重点一级学科2个、国家重点二级学科9个。在2012年进行的高校一级学科排名中，学院有4个进入了全国前五名。学院还设创建国家级教学团队1个、国家级教学基地2 个、国家级实验教学示范中心2个，国家级重点实验室2个、省部级重点实验室2个、国防重点学科实验室3个，是国内航天主干学科最为齐全、规模最大的航天学院。
经过几代学者的不懈努力，学院积淀了浓厚的学术底蕴，形成了一支以著名大师和知名学者为骨干的高水平师资队伍，其中教授126人，含中国工程院院士6人、长江学者特聘教授9人、国家杰出青年基金获得者5人、中国青年科技奖获得者4人、国家教学名师2人、博士生导师123人，新时期高级知识分子的楷模、著名光学专家马祖光院士是这支队伍的杰出代表。学院还创建国家创新研究群体2个、教育部创新团队3个，国防科技创新团队3个，是全校人才培养和科学研究实力最强的学院。
学院承担着包括国家重大基础研究项目在内的多项研究课题。2004年4月成功发射的“试验一号”和2008年11月成功发射的“试验三号”卫星以及“××××××科学试验”等研究课题成为全校的重大标志性项目，近年来获省部级以上奖励二百多项，其中国家级奖励27项，近三年科研经费累计13亿元以上。
学院在读学生3465人，其中博士生582人，硕士生928人。近几年本科毕业生约有70%保送或考取了研究生。毕业生就业以高等院校、国家研究院所以及国内外知名企业为主。
学院培养的人才很多已成为各领域的领军人物和骨干力量，如中国航天科技集团总经理马兴瑞、中国航天科技集团副总经理袁家军、神舟七号飞船系统总设计师张柏楠、海王集团总裁张思民、新闻集团副总裁高群耀等。早期曾在院内各专业就读的有原国务委员宋健、总政治部主任李继耐、原总装备部副部长胡世祥、原国家航天局长栾恩杰、载人航天运载火箭系统总设计师刘竹生等。
学院与中国航天科技集团、中国航天科工集团各研究院所建立了紧密的合作关系，聘请了著名科学家宋健、航天元勋任新民、国家科技特等奖获得者孙家栋和王永志、航天英雄杨利伟等几十位著名航天专家为兼职教授，这些单位还在学院设立了多种航天奖学金。
学院积极开展国际交流与国际合作，与美国密歇根大学、日本东京大学等著名高校建立了海外学术活动基地，与俄、美、日等二十几所著名高校和研究机构建立了友好合作关系。
目前学院正在发挥实力强、起点高、发展快的优势，力争早日跻身于世界一流航天学院的行列。