北京大学电子学系原名为无线电电子学系，1958年在北京大学物理系中的无线电物理专业和电子物理专业的基础上建系，1996年改现名至今。在五十多年的发展历程中，电子学系逐步形成了理、工科的有机结合，并获得全国科学大会奖、国家自然科学奖、国家科技进步奖、国家教委科技进步奖、航天部科技进步奖、中国人民解放军总参部科技进步奖、中国船舶公司科技进步奖、全国工业新产品奖、国防工办重大改进成果奖、国防工办科技成果进步奖等多项。早在“八五”期间卫星和无线通信实验室就完成了TDM/CDMAVSAT系统的设计定型，可以进行小批量生产；同时，卫星和无线通信实验室研究的卫星通信系统还获得国家科学技术进步一等奖、国防科学技术一等奖、中国电子科技科学技术特等奖。1997年我系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室就实现了国内第一套建立在广州－深圳国家光纤干线上的波分复用光纤通信工程，开创了我国波分复用光纤通信的新纪元，随之该技术在全国范围内得到群体性突破。量子电子学专业的铷原子钟与光抽运铯原子钟达到国际领先水平，2004年实现高质量的玻色-爱因斯坦凝聚，2005年实现我国第一个原子激光，2008年首次在世界上实现了双路量子密钥分发系统的信源监控实验，2009年研制成了世界上最快的物理真随机数发生器。物理电子学研究所在纳米器件研究方面，制备出了基于单根单壁碳纳米管的CMOS和加法器等电子器件、发光二极管和光探测器等光电器件、及其光电集成器件，相关成果达到国际先进水平。在一维纳米材料原位加工、电学性能测量等方面做出了一系列原创性研究成果，成功地合成出了氧化钛纳米管、氧化锌纳米线等一系列一维纳米材料，并系统研究了多种纳米材料的结构、生长机理以及可控制备技术，发展了一系列纳米加工和测量方法。相关研究成果分别入选2000年中国基础科学研究十大新闻第一条、2000年中国高校十大科技进展和2011年度中国科学十大进展，2004年获北京市自然科学一等奖，2010年获国家自然科学二等奖。近年来先后培养了三位全国优秀博士学位论文获得者。电子学系的科学研究工作在许多方面处于国内领先，甚至国际先进水平。电子学系十分重视教学研究和教学改革，2001年获国家级优秀教学成果一等奖。
电子学系的博士、硕士毕业生历来深受社会欢迎，大部分研究生在毕业时均有多家知名接受单位。选择从事科学研究的博士毕业生受到国内外知名科研机构的欢迎。部分博士毕业生已经成长为相关领域的优秀人才并担任国内外知名大学的教授或研究员，多人入选中组部拔尖人才和青年QR、中科院百人计划和北京大学百人计划。部分硕士生选择进一步深造并为Harvard、Stanford、MIT等一流名校录取。本系毕业生还就职于世界各著名电子公司，如因特尔、贝尔实验室、思科、汤姆孙消费电子、华为等。
