Fırat Üniversitesi'nin temeli 1967 yılında açılan Yüksek Teknik Okulu'na dayanır. Okulun adı 3 Haziran 1969'da Elazığ Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi şeklinde değişmiştir. Bu tarihten sonra İstanbul Yıldız Teknik Okulu ve Orta Doğu Teknik Üniversitesi'nden gelen öğretim elemanlarıyla eğitim öğretime devam edilmiştir.
1967 yılında Ankara Üniversitesi Senatosu, Elazığ'da bir Veteriner Fakültesi kurulmasını kararlaştırmış, fakülte 1970'te Elazığ Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi'nin binasında eğitim öğretime başlayarak ilk mezunlarını 1975'te vermiştir.
Elazığ'daki yükseköğretim kurumları, 11 Nisan 1975 tarihinde 1873 sayılı kanunla Fırat Üniversitesi adıyla bir araya toplanmıştır. Böylece 1975-1976 eğitim öğretim yılında Fırat Üniversitesi çekirdeğini Veteriner Fakültesi'nin oluşturduğu Fen Fakültesi ve Edebiyat fakülteleri ile eğitime başlamıştır. Kuruluş kanunu ile Erzurum Atatürk Üniversitesi'nin Elazığ'daki taşınmaz malları Fırat Üniversitesi'ne devredilmiştir. Elazığ Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi ise 1982'ye kadar Fırat Üniversitesi dışında, Millî Eğitim Bakanlığı'na bağlı ayrı bir birim olarak faaliyetine devam etmiştir.
1982 Yükseköğretim Kurulu kanunuyla Fırat Üniversitesi'nde yeni düzenlemelere gidilmiş, Fen ve Edebiyat fakülteleri birleştirilerek, Fen-Edebiyat Fakültesi adını almıştır. Elazığ Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi ise Mühendislik Fakültesi'ne dönüştürülmüştür. Bu tarihte Tıp Fakültesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Su Ürünleri Yüksekokulu ile Sosyal, Fen ve Sağlık Bilimleri enstitüleri kurulmuştur. Daha sonra 1983'te Bingöl Meslek Yüksekokulu, Tunceli Meslek Yüksekokulu, Elazığ Meslek Yüksekokulu, 1987'de Bingöl Hayvan Sağlığı Yüksekokulu, Muş Meslek Yüksekokulu, 1990'da Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu, 1990'da Sosyal Bilimler Meslek Yüksekokulu, 1992'de Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Keban Meslek Yüksekokulu, 1993'te İlahiyat Fakültesi, 1995'te Maden Meslek Yüksekokulu, Sivrice Meslek Yüksekokulu, 1996'da Elazığ Meslek Yüksekokulu, Kemaliye Hacı Ali Akın Meslek Yüksekokulu, 1997'de Beden Eğitimi ve Spor Yüksekokulu, Devlet Konservatuvarı, Eğitim Fakültesi, İletişim Fakültesi, 1998'de Muş Eğitim Fakültesi, 2001'de Muş Malazgirt Meslek Yüksekokulu, 2006'da Bingöl Ziraat Fakültesi, Tunceli İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, 2009'da İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, Teknoloji Fakültesi, 2010'da Karakoçan Meslek Yüksekokulu, Kovancılar Meslek Yüksekokulu, 2011'de Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık Fakültesi, Baskil Meslek Yüksekokulu, Yabancı Diller Yüksekokulu, 2013'te Diş Hekimliği Fakültesi, 2014'de Spor Bilimleri Fakültesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, 2015'te Sağlık Bilimleri Fakültesi ve 2022'de Eczacılık Fakültesi kurulmuştur. 2008'e kadar Bingöl, Muş, Tunceli ve Erzincan Kemaliye'de bulunan fakülte ve yüksekokullar Fırat Üniversitesi'ne bağlıydı. Bu tarihte Bingöl, Muş, Tunceli ve Erzincan üniversitelerinin kurulmasıyla bu üniversitelere bağlanmıştır.
Fırat Üniversitesi'nin kurucu rektörü Mustafa Temizer 1975-1982 yılları arasında görev yapmıştır. 2022 yılı itibariyle Fırat Üniversitesi bünyesinde; on yedi fakülte, üç yüksekokul, dokuz meslek yüksekokulu, bir devlet konservatuvarı ve dört enstitü vardır. Toplam 42.221 öğrenci ve 1267 akademik personel bulunmaktadır. Fırat Üniversitesi 14 Aralık 2021 tarihinde Türkiye'deki araştırma üniversiteleri arasında yer almıştır.