芝加哥大学是世界上最负盛名的大学之一，有87位教师和校友曾获诺贝尔奖，为美国大学之最。2位校友曾获图灵奖，12位教授荣获过国家科学奖章，现任教授中有超过60位国家科学院、国家工程院和国家医学科学院院士，其中包括华裔物理学家李政道、杨振宁、崔琦。

费米（Enrico Fermi，1901年-1954年）和助手们于1942年12月2日，在芝加哥大学建成世界上第一座可控原子核裂变链式反应堆，使它达到临界状态，产生可控的核裂变链式反应。这一成就是原子能时代的一个重要里程碑，为两年后的原子弹诞生奠定基础，芝加哥大学也因此被称为“原子能诞生地”。

阿尔伯特·迈克耳孙（1907年诺贝尔物理奖得主）首先进行光速的测量，并发展了同位素年代测定法。

经济学方面，芝加哥大学的经济系产生了22位诺贝尔奖得主，弗里德曼与戴维德等学者坚持自由主义而被誉为芝加哥学派，对经济学的研究有着深远的影响。

1982年，该校的经济学家，同时也是教授教授MBA课程的乔治·斯蒂格勒荣获诺贝尔经济奖，是全球商学院教授获此殊荣的第一人。

全美第一次活体肝脏移植的病例，就是在芝加哥大学医院完成的。

校园建筑

芝加哥大学占地面积约211英亩，主校区位于芝加哥市南的海德公园（Hyde Park）和伍德朗（Woodlawn）街区，东临杰克逊公园（Jackson Park），西临华盛顿公园（Washington Park），距芝加哥市中心11公里。中途公园（Midway Plaisance）将校园分成南北两块，博览会主会场现为芝加哥科学与工业博物馆，紧邻芝大东侧。

芝加哥大学的许多古老建筑均采用与牛津大学类似的哥特式建筑。例如，芝大的米切尔塔是以牛津莫德林塔为蓝本；哈钦森厅复制基督堂大厅。大学老校园现在被称为主四合院，建筑构思是芝大校董，建筑师亨利·艾夫斯科布绘制的“总体规划”的一部分。主四合院组成6个四合院，每个四合院由毗邻的建筑物所包围。

20世纪40年代后，校园的哥特式风格开始让位于现代风格。1955年，埃罗萨里宁签约开发第二个总体规划，从而使校区扩展到中途公园以南。包括莱尔德贝尔法四合院（法学院综合建筑群），社会服务管理学院建筑群，哈里斯公共政策研究学院建筑群，以及野兽派的雷根斯坦图书馆。 2011年，芝大完成了一座拥有巨型玻璃穹顶的乔和丽卡曼索托图书馆。

校园的历史性地标还包括由亨利摩尔雕塑的核能雕塑、兰克·劳埃德·赖特建筑的罗比别墅、乔治·赫伯特·琼斯实验室、斯内尔希区柯克本科宿舍。校园最宏伟的建筑当属洛克菲勒纪念教堂，由伯特伦·古德休设计和建造于1928年。

其他校区——芝大的布斯商学院在新加坡和伦敦以及芝加哥Streeterville商业区皆有校园。坐落在巴黎塞纳河左岸的芝加哥大学巴黎中心主办有很多本科和研究生的教学项目。2010年秋季芝大在北京也开辟了教学中心。

芝大共有六个图书馆，藏书八百五十万册。藏书量居美国第12名。主要图书馆有：约瑟夫·雷根斯坦图书馆与约翰·克里勒图书馆。