國立臺北大學、國立臺北科技大學及臺北醫學大學三所大學皆為北臺灣地區具有優良傳統的知名高等學府,且皆以首都「臺北」為校名,皆具交通便利上的優勢。三校各具特色,在各自領域皆有卓越表現。但相較於國際一流名校,三校受到規模上的限制,面對未來激烈的國際競爭,除需積極加強校內各學門領域之整合外,實有必要成立聯合大學系統結合三校教學研究的能量,整合資源擴增規模、發揮互補性,提升三校教育品質與學術水準,達到世界一流大學的目的。2009年5月19日由當時臺北醫學大學邱文達校長、臺北科技大學李祖添校長、臺北大學侯崇文校長共同決定組成「臺北聯合大學系統」。嗣後三校密集協商,研訂計畫書與系統組織及運作辦法等,經各校校務會議通過,報請教育部於2011年2月14日核准成立。
國立臺灣海洋大學為具海洋專業特色的國際知名學府,於2014年加入臺北聯合大學系統。