Trường Đại học Sư phạm Hà Nội được thành lập ngày 11 tháng 10 năm 1951 theo Nghị định 276 của Bộ Quốc gia Giáo dục Việt Nam. Ngày 10/12/1993 theo Nghị định 97/CP của Chính phủ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội I là một trường thành viên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội. Theo Quyết định 201/QĐTTg ngày 12/10/1999 của Thủ tướng Chính phủ, Trường Đại học Sư phạm tách khỏi Đại học Quốc gia Hà Nội thành Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Trường có cơ sở 2 đặt tại tỉnh Hà Nam (trên cơ sở sáp nhập Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Nam) vào ngày 30/12/2015.

Các tên gọi cũ:

• 1951–1956: Trường Đại học Sư phạm Khoa học
• 1956-1967: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• 1967–1993: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 1[2]
• 1993–1999: Trường Đại học Sư phạm - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Từ 10/1999: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội