美術學院前身為國立西北師范學院勞作科。1949年11月，西北師范學院為了適應國家藝術教育事業發展的需要，將原三年制的勞作科改建，成立四年制的藝術系，成為我國師范院校中最早設立美術專業的五所院校之一。首任系主任由著名美術教育家呂斯百教授擔任。1996年，美術系和音樂系合并成立西北師大敦煌藝術學院。2006年1月，成立西北師范大學美術學院。

美術學院發展歷史上群賢匯集，先后有著名藝術家呂斯百、常書鴻、洪毅然、劉文清、方勻、韓天眷、汪岳云、黃胄、陳興華、張介平、楊鳴山等執教于此。這些藝術先賢，為美術專業的辦學奠定了深厚的人文基礎，形成了規范的教學管理體制和教書育人的良好風氣，為西部培養了大批美術人才，為中國現代美術教育做出了卓越貢獻。

美術學院內設機構有“4系1所3室2中心”，分別是： 油畫系、國畫系、視覺傳達設計系、環境設計系、美術理論研究所、雕塑陶藝版畫工作室、西北傳統美術工作室、跨媒體藝術工作室、敦煌藝術研究中心、藝術培訓中心。現有美術學一級學科博士學位授權點，美術學、藝術專業碩士2個碩士學位授權點，主要在中國畫藝術研究、油畫藝術研究、傳統美術研究、美術理論研究、公共藝術研究等方向招生；有美術學、書法學、繪畫（中國畫方向）、繪畫（油畫方向）、視覺傳達設計、環境設計6個本科專業（方向）。學院現有學生1000余人，其中，本科生800余人，研究生210余人。有教職工57人，其中教授11人，副教授20人。教師中獲博士學位者6人，在讀博士5人。2001年被國家教育部批準為“國家體育與藝術師資培養培訓基地”； 2001年美術學、設計學被評為甘肅省重點一級學科。

2012年學校成立了書法文化研究院，掛靠美術學院，聘任我國著名書法教育家歐陽中石先生擔任名譽院長。書法院的成立走在了西北地區高校書法教育與研究的前列。2013年，經有關部門批準，書法學本科專業在美術學院首先設置并面向甘肅及相關省份招生。