清華大學深圳國際研究生院是在清華大學深圳研究生院和清華-伯克利深圳學院的基礎上拓展建立的。2001年創建的深圳研究生院在探索高等教育改革、服務地方經濟與社會發展方面做出了許多積極的貢獻；2014年設立的清華-伯克利深圳學院在高水平深度國際合作辦學方面探索了有益的經驗，為國際研究生院的創建和發展奠定了有力的基礎。
在新的歷史時期，國家部署推進粵港澳大灣區建設，推動形成全面開放新格局。大灣區要“打造教育和人才高地”，“建設國際教育示范區，引進世界知名大學和特色學院，推進世界一流大學和一流學科建設”。深圳確立了建設創新引領型全球城市、大灣區國際科技創新中心、全球新興科技與產業創新發展高地和策源地，并加快發展戰略性新興產業的發展目標。為服務國家需求、助力區域發展，2016年11月4日，清華大學與深圳市人民政府簽署協議，共建清華大學深圳國際研究生院。2018年11月6日，教育部批復成立清華大學深圳國際研究生院，并賦予國際研究生院充分利用深圳的區位優勢和科技創新理念，不斷提高人才培養質量和科學研究水平，為深化高等教育改革、服務國家和地區經濟社會發展做出更大貢獻的使命。2018年12月1日，市校簽署全面戰略合作框架協議，開啟新篇章。2019年3月29日，清華大學深圳國際研究生院正式揭牌。