清华大学分析化学学科在1926年化学系成立之初就作为重点发展的“专门方向”之一。1952年院系调整使清华大学化学系的发展一度中断，但是分析化学教学一直得到保持和延续。1972年在国内较早建立了分析中心，1978年始恢复招收“物理化学与仪器分析”专业的本科生并招收应用化学(分子光谱、仪器分析)硕士生。1985年清华大学恢复组建化学系，原分析化学教研室与清华大学分析中心整合成教学、科研、服务三结合的实体。
本学科的发展凝聚了几代人的心血。特别是1985年复系以来，邓勃、郑用熙、李隆弟等教授在化学计量学、原子吸收光谱分析和胶束增溶及室温磷光光度分析研究方面，形成了有特色并在国内有一定影响的学科方向。九十年代后随着罗国安、童爱军、丁明玉、张新荣、林金明、李景虹等一批中青年人才的引进，明确了以色谱分析、光谱分析、表面分析、电化学分析、药物分析作为本学科的主要研究方向。本学科现有高级职称研究人员16名，其中教授8人，国家杰出青年基金获得者2人，教育部跨世纪人才1人，形成了一支学术方向和年龄结构合理的师资队伍。
2001-2006年间本学科承担了包括国家“973”、“863”、科技攻关与支撑项目、国家自然科学基金重大、重点和面上项目以及军工项目等共173项，总经费4560万元;共发表SCI论文365篇，影响因子IF>10的1篇，IF>5的23篇，IF>3的70篇;其中Anal.Chem.12篇，J.Am.Chem.Soc.2篇;申请专利近百项，其中授权38项;出版专著28部。获得国家科技进步二等奖2项，教育部科技进步一等奖1项。