宗教改革时期
　　尽管马丁·路德于1518年倡导宗教改革，海德堡大学最初未受此影响。不久，大学内路德的支持者将该校变成了德意志西南部的宗教改革中心。当选侯奥托.亨利改宗新教后，将其转变为一个具有加尔文教精神的大学。
　　1563年，由选侯腓特烈三世主持，汇集了神学系教授和学者思想精华的《海德堡教理问答》编撰而成。在随后的岁月，海德堡大学建成了具有加尔文主义精神的欧洲科学与文化中心。其加尔文主义理念的光芒吸引了全欧众多教授与学者纷涌而至。
　　除加尔文主义外，16世纪末出现了后人文主义，后者不久成为了校内仅次于加尔文主义的思想，著名学者：保鲁斯.墨利索斯、亚努斯.格鲁特鲁斯、马丁.奥匹兹、马特乌斯.梅里安曾在海德堡大学任教。
三十年战争时期
　　这一黄金时期延续至1618年。三十年战争使海德堡大学受到重创，教学几经中断。1622年举世闻名的帕勒提那图书馆移往罗马。战后大学重建工作又因1693年路易十四的军队对海德堡的全面毁坏而陷于停滞。

十八世纪
随后发生在校内的反宗教改革，使得海德堡大学丧失了先前所具有的崇尚学术自由、大胆质疑、对旧体系采取批判和抗争的新教精神。大学被耶稣会所掌控，昔日举世闻名的欧洲学术和文化中心一去不返，取而代之的是呆板、繁琐、枯燥、抹杀一切新思想和独立精神、不得阅读教会罗列的禁书目录上的书籍、片面追求华而不实的布道仪式和巴洛克艺术等特点的教会专属学校。
自从耶稣会被教宗解散后，大学于1773年归遣使会所有。财政上的困境、思想上的禁锢，外加18世纪末不断的革命战争使海德堡大学名声跌落谷底。
十九世纪
1802年海德堡划入巴登州，翻开了大学历史新的一页。海德堡大学重新组织后，成为国家财政支撑的教研机构。巴登大公卡尔·弗里德里希的名字被写入大学基金会的名单，从此，大学的全称成了“鲁普莱希特-卡尔斯-海德堡大学”。
大学受到新人文主义的影响，同时许多教授和学者也是浪漫主义思潮的追随者。哲学家黑格尔曾于海德堡执教两年；施罗塞尔建立了政治史科学的海德堡学派；医学家马克西米利安·约瑟夫·冯·切利乌斯更令全欧的患者慕名而至。
海德堡的教授们屹立于自由主义的最前沿，许多人还是1848年法兰克福国民大会的议员。1848革命后，路德维希·霍伊塞尔成为自由民族国家主义在德国西南部的代言人。海德堡大学的自然科学在罗伯特·威廉·本生，古斯塔夫·基尔霍夫及赫尔曼·冯·亥姆霍兹等人的共同努力下闪耀着眩目光辉的19世纪，同时也是海德堡以法学闻名于世的时代。

二十世纪
在此期间，海德堡大学成为向世界开放的自由主义大学。这不仅表现在其外国学生的数量上，而且还表现在自20世纪初以来的所谓海德堡精神上：即由马克思·韦伯及其挚友、神学家恩斯特·特罗尔切连同其他一批年轻学者所倡导的跨学科的对话精神。
魏玛共和国时期
魏玛共和国时期的海德堡大学在大批知名学者如卡尔·雅斯佩斯、古斯塔夫·拉德布鲁赫、阿尔弗雷德·韦伯等人的影响下成为了德国民主精神的桥头堡。来自美国的捐助帮助海德堡大学建立了新的大学园区，大学获得了新的精神：弗里德里希·共多夫称之为献身于鲜活的时代精神。
不过这同样留下了一个阴影：它导致学生运动如此偏激，以至温和主义者埃米尔·共伯尔离开了海德堡大学。海德堡在这一时期的学术形象是由哲学系和法学系来代表的。不过鲁道夫·冯·科雷尔也以其全面医学的理念开创了新的道路。物理学家菲利普·莱纳德作为国家社会主义的支持者也在此影响了多年。

纳粹德国时期
　　纳粹德国的建立导致海德堡大学因政治和种族原因驱逐了一大批教师和学生。许多人流亡于外，两名教授成为了恐怖主义的直接牺牲品。大学本身的许多人都参与了在大学广场上发生的1933年德国焚书运动。受到政权追随者的影响，海德堡大学的“献身于鲜活的时代精神”不幸变成了“德意志精神”。许多人包括一些教授也加入了这一口号的追随者的行列。
联邦共和国时期
　　二战结束时，大学已遭到极大的破坏，亟须注入新的精神理念。在卡尔·雅斯佩斯的带领下，海德堡大学制定了新的章程，规定大学有义务“服务于真理、公平及人文主义的活的精神”。重建后的大学校园布局是：自然科学与部分医学科系位于Neuenheimer Feld的新校区，而人文社会科学院系则仍然保有位于老城的校园。
　　这些改革改变了迄今为止的大学结构。大学自成立以来一直由四大院系（神学、法学、哲学、医学）组成，直至1890年增加了自然科学作为第五个科系。而1969年大学划分为16个院系。学生数量也持续增加：在1986年(600年校庆时)海德堡大学有27000名在册大学生。大学生群体是海德堡这个小城令人瞩目的一族。
　　海德堡拥有众多外国人口的传统也在战后得以保持。尽管人数众多，海德堡大学一直将教学与研究的统一视为己任。

九十年代以来
　　过去十几年，海德堡大学通过一系列科研方面的校际交流合作，在医学、神经生命科学、物理学、数学与信息学、法学与大众经济学等学科取得了良好的声誉。作为第一所德国大学，海德堡大学在海外如埃及、智利与美国马萨诸塞等地建立了分校，以拓展学校的知名度。
今日现状
　　今天，海德堡大学的自然科学、体育科学及大部分医学科系均坐落在Neuenheimer Feld的新校区，而人文社会科学的院系如法学院及校长办公室和大学管理楼则位于海德堡的老城区。大学的其它一些机构散落在海德堡的市区及周边地区。
院系构成
　　如今的鲁普莱希特-卡尔斯-海德堡大学拥有12个科系，是一所在人文、社会、自然、生命等科学领域全面发展的综合性教学与研究机构：
　　神学院、法学院、经济学与社会学系、哲学系、新语文学系、行为科学及实验文化科学系、数学及信息学系、物理学及天文学系、化学及地质科学系、生物科学系、海德堡医学院、曼海姆医学院。

科研机构
　　生物化学中心 (BZH)
　　神经科学跨学科中心 (IZN)
　　跨学科科学计算中心 (IWR)
　　南亚研究所 (SAI)
　　笔译与口译研究所 (SÜD)
　　海德堡大学分子生物中心 (ZMBH)
　　德国癌症研究中心 (DKFZ)
　　欧洲分子生物实验室 (EMBL)
　　海德堡天文中心 (ZAH)
　　马克斯·普朗克天文研究所
　　马克斯·普朗克核物理研究所
　　马克斯·普朗克医药研究所
　　马克斯·普朗克外国公法及国际法研究所
　　海德堡大学德国癌症研究中心

著名华人
　　冯至：诗人、语言学家。
　　徐梵澄：翻译家。
　　龙应台：作家，评论家，1988年曾任教于该校。
　　翁岳生：前台湾司法院大法官、院长，国立台湾大学法律学院荣誉教授，法学博士。
　　施启扬：前台湾司法院院长，法学博士。
　　尤清：曾任台湾立法委员，法学博士。
　　龙应台（满族、著名作家，台北市首任文化局局长、台湾文化部首任部长。）
　　合作院校
　　蒙彼利埃大学，法国
　　剑桥大学，英国
　　雅盖隆大学，波兰
　　布拉格查理大学，捷克
　　圣彼得堡国立大学，俄罗斯
　　罗兰大学，匈牙利
　　塞麦尔维斯大学，匈牙利
　　北京外国语大学，中国
　　上海外国语大学，中国
　　南开大学，中国
　　华中科技大学同济医学院，中国
　　德里大学，印度
　　希伯来大学，以色列
　　京都大学，日本
　　南里奥格兰德州立大学，巴西
　　智利大学，智利
　　智利天主教大学，智利