14 листопада 1918 року гетьман П.П. Скоропадський затвердив ухвалений Радою Міністрів «Закон Української Держави про заснування Української академії наук в м.Києві», а також статут і штати Академії та її установ. Вже 27 листопада того ж року в приміщенні Українського наукового товариства, що містилося на вулиці, яка зараз має назву Ярославів Вал, 36, відбулося перше Спільне зібрання УАН (далі – Академія), на якому головою – президентом Академії – було обрано В.І. Вернадського, а неодмінним секретарем А.Ю. Кримського. Ця дата офіційно вважається часом заснування Національної академії наук України.
Назва Академії зазнавала змін сім разів. З листопада 1918 р. по червень 1921 р. вона іменувалася Українська академія наук (УАН); з червня 1921 р. по квітень 1935 р. – Всеукраїнська академія наук (ВУАН); з квітня 1935 р. по лютий 1936 р. – Українська академія наук (УАН); з лютого 1936 р. по січень 1937 р. – Академія наук УСРР (АН УСРР); з січня 1937 р. по серпень 1991 р. – Академія наук УРСР (АН УРСР); з серпня 1991 р. по березень 1994 р. – Академія наук України (АН України), а з 22 березня 1994 р. – Національна академія наук України (НАН України). Вона і стала правонаступницею попередніх інституцій.
Крім Володимира Івановича Вернадського – першого президента, який очолював Академію з листопада 1918 року по березень 1921 року, її президентами також були: М.П. Василенко (липень 1921 – лютий 1922), О.І. Левицький (березень-травень 1922), В.І. Липський (червень 1922 – травень 1928), Д.К. Заболотний (травень 1928 – грудень 1929), О.О. Богомолець (липень 1930 – липень 1946), О.В. Палладін (листопад 1946 – лютий 1962), а з 27 лютого 1962 року вищу наукову установу України очолює Б.Є. Патон.
За 100 річний період свого існування Академія запровадила низку нагород, премій та відзнак.