1949年1月10日，北平市军管会接管清华，5月4日，叶企孙主持校务工作。
1952年，全国高校院系调整，清华的文学院、理学院、法学院、农学院、航空等院系被迫割离该校而划归北京大学等校，同时吸收国内其他高校的工科院系，清华大学成为一所多科性的工科大学，重点为国家培养工程技术人才。
1952年11月，蒋南翔出任清华大学校长，积极探索符合国情的社会主义高等教育的办学道路，在培养又红又专、全面发展的工程技术和尖端科技人才方面成绩卓著；他提出“争取健康地为祖国工作五十年”口号，激励清华人至今。
1952年，清华着手进行“学习苏联先进教育经验”的教学改革，按计划培养技术人才，从学分制转为学年制，学制延长，建立教学大纲，翻译大量苏联教材，加强基础课，聘请苏联专家讲学。
1957年至1958年春的反右斗争中，清华571人被划右派。清华逐渐形成了“又红又专”和“德智体全面发展”的特色，从1953年起率先实行“政治辅导员”制度，让优秀学生党员“双肩挑”（专业学习和政治工作），延续至今。当时的清华被称为“红色工程师的摇篮”。
1958年后，开展教育领域“大跃进”，实行教育与生产劳动相结合、勤工俭学、教育支援农业，清华师生承担了密云水库、中国革命历史博物馆等实践工作。
