1939年，抗日战争开始进入相持阶段，李富春同志深感提升生产力，迫切需要一批专门的科技力量，向中央提出成立延安自然科学研究院，在中共中央书记处批准与支持下，延安自然科学研究院开始筹建，由李富春兼任院长，留德科学家陈康白任副院长和筹建小组组长。[207] 1939年6月，延安自然科学研究院正式成立，在边区财政部院内开始办公。1940年3月，中共中央书记处同意延安自然科学研究院改为自然科学院。1940年9月1日，自然科学院正式开学，学院分为大学部、高中部和初中部。大学部设化学工程科、机械工程科、土木工程科、农业科、林牧科。[23] 延安自然科学院在延安经办了5年，培养了大约500名毕业生，其中包括武衡等科学家，李伦等军队将领。[24] 延安自然科学院大门
1945年11月15日，中共中央指示，延安自然科学院师生120多人从延安出发，向东北迁移。因时局变化，学校滞留在张家口，与晋察冀边区工业职业学校合并，改名为晋察冀边区工业专门学校。同年9月下旬，张家口被袭，学校转移到蔚县暖泉镇，11月初学校奉命又迁移到建屏县柏岭镇，把晋察冀边区工业专门学校与晋察冀边区铁路学院合并，成立晋察冀工业交通学院。1947年11月，晋察冀工业交通学院的预科班搬到河北井陉，定名为晋察冀边区工业学校。晋冀鲁豫边区于1946年初成立北方大学。其中北方大学工学院于1946年4月在邢台成立。1948年8月，晋察冀的华北联合大学与晋冀鲁豫的北方大学合并，命名为华北大学。同年9月，北方大学工学院与晋察冀边区工业学校在河北井陉合并成立了华北大学工学院。[25] 华北大学工学院旧址（河北井陉）
1949年8月，华北大学工学院奉命迁入解放后的北平，学校在原有的机电班、冶金班、预备班、高职部等班级的基础上，又增设了物理探矿班和俄文专修科。1950年9月，中央人民政府教育部决定将原在北京的中法大学校本部及数理化三个系并入华北大学工学院。至1951年底，学院已经建立了航空工程、机器制造、汽车工程、电机工程、冶金工程、化学工厂、采矿工程等七个系，机械、电机、采矿、冶炼、化工、俄文专修科以及干部进修班、工农速成班等8个科（班），一个研究所，设立25个专业教研组和专修组，建立了实习工厂和图书馆。学生人数已由上一年899人增加到1749人，由31个学生班增加到52个，开出课程和实验由43门增加到77门。1951年11月，教育部决定将华北大学工学院更名为北京工业学院，自1952年1月1日启用新校名。[26] 北京工业学院的师生在参加建校劳动（此建筑现为理工附小楼）