東吳大學在大陸時期即設有生物學系，民國43年東吳大學在臺復校，並於59年恢復成立理學院。民國68年由當時理學院院長劉源俊教授建議創立微生物學系，並向教育部申請，於民國69年1月29日正式核准。東吳大學於民國69年2月13日聘請劉源俊教授負責籌備，包括教師聘用、教學器材採購等。於同年69學年度開始招生，在鍾金湯教授兼系主任、曾惠中副教授和宋宏紅助教和共同努力下，成為國內唯一在大學部提供完整微生物教學的學系。在第一任系主任鍾金湯教授的領導與規劃下，微生物學系課程編排已頗上軌道、儀器設備也稍具規模。同時逐年聘請許多優秀的專兼任教師，提高教學水準，並使研究工作能順利開展。

本系為朝教學完善與研究活躍的方向邁進，在鍾金湯主任、趙維良主任先後推動及全系教師配合之下，於民國77年經教育部核准成立研究所碩士班，且於同年77學年度招收學生，為有志從事微生物研究之學子提供進修機會。本系自成立碩士班後，採取系所整體運作方式，在趙主任的領導及配合學校的發展下，增聘多位優良教師，妥適擴充實驗空間。自95學年度起與美國普渡大學生物科學系共同規劃雙聯學制，鼓勵本系學生跨國修讀雙學位。104學年度起與福州大學進行「閩台高校聯合培養人才專案」，成立海洋生物技術專班，以3+1方式進行人才培養。本系歷史沿革見表1-1。歷年本系主任見表1-2。