國立臺東大學係由「臺灣省立臺東師範學校」、「臺灣省立臺東師範專科學校」、「臺灣省立臺東師範學院」、「國立臺東師範學院」逐步改制與規劃發展而成。

民國35年8月，政府為發展地方教育，在省立臺東中學及臺東女中各附設「簡易師範科」一班，招收國民學校畢業生，修業4年。1年後，鑑於簡易師範之教育目標及課程設備等與普通中學大不相同，乃將兩校附設之簡師班合併，並於37年2月，正式成立「臺灣省立臺東師範學校」。

民國37年8月，增設「普通師範科」，招收初中畢業生，修業3年。同時商得臺東縣政府同意，借用臺東市中華路1段土地建校。其後，為因應地方教育發展之需要，陸續辦理供山地籍（即原住民籍）國民學校畢業生就讀的一年制「補習班」；以及招收高中（職）畢業生的一年制「教育學科選修班」、「特別師範科」等班別。

民國56年8月，本校為配合政府提高國民學校師資素質政策，奉命改制為「臺灣省立臺東師範專科學校」，分設「國校師資科」（後改稱「普通科」）及全省唯一的「國校體育師資科」（後改稱「體育科」），招收初中（職）畢業生，修業5年（69學年度起須另加實習1年）。其後，亦曾設置暑期二年制國校師資科、三年制普通師範科等，辦理在職國民小學教師進修教育，以提昇教師專業知能及教學品質。

民國74年，政府為配合世界各主要國家師範教育發展趨勢，進一步提升國小師資素質，決定將臺灣地區9所省（市）立師範專科學校改制為師範學院，使小學師資皆能具備學士之水準。76年8月，本校經審慎規劃、積極籌備後，改制為「臺灣省立臺東師範學院」；80年7月改為「國立臺東師範學院」。92年8月1日，正式改名為「國立臺東大學」，由師範學院轉型為具備人文、理工及師範等3個學院之綜合大學。

民國87年11月，政府同意撥用近60公頃知本校區現址做為建校用地，續於93年2月取得知本校地，經過十餘年的規劃與建設，本校知本校區校園的重大軟硬體設施陸續竣工，96年9月知本校區揭牌啟用，人文學院率先進駐，續於103年暑假完成學校整體搬遷，知本校區正式取代臺東校區，成為臺東大學的校本部，109年9月11日東部生物經濟中心食品生技先導工廠開幕，臺東校區具體轉型為「國立臺東大學產學創新園區」。