2002年12月，清华大学深圳研究生院成立工程学部、信息学部、管理学部和文理学部。
2003年10月，清华大学深圳研究生院入驻深圳大学城。
2004年3月，清华大学深圳研究生院成立生命科学学部。
2010年，清华大学深圳研究生院将五个学部整合调整为生命与健康、能源与环境、信息科学与技术、物流与交通、先进制造、社会科学与管理六个学部；同时，筹建海洋科学与技术学部；规划建设四个创新基地，获得市校批准。
2011年7月，清华大学深圳研究生院海洋学部成立。
2012年1月，清华大学港澳研究中心落户深圳研究生院；4月，清华大学医院管理研究院落户深圳研究生院。
2014年9月，清华大学与伯克利加州大学、深圳市政府签署合作备忘录，依托清华大学研究生院共同创建清华-伯克利深圳学院。
2016年11月，清华大学与深圳市人民政府在广州签署协议，在清华大学深圳研究生院、清华-伯克利深圳学院的办学基础上，共建清华大学深圳国际校区。
2018年12月1日，清华大学与深圳市人民政府全面战略合作框架协议签署仪式在深圳举行。双方将合作共建世界一流水平的清华大学深圳国际研究生院，并依托国际研究生院建设高等环境研究中心。清华大学深圳国际研究生院将融合清华大学深圳研究生院和清华-伯克利深圳学院，开展研究生教育。
