Die Geschichte der Universität Hannover geht bis in das Jahr 1831 zurück, als unter der Leitung von Karl Karmarsch die Höhere Gewerbeschule im Haus des Bierbrauers, Branntweinherstellers und Essigfabrikanten Christian Wilhelm Bornemann eröffnet wurde. Die zu Beginn 64 Schüler konnten die Fächer Mathematik, Baukunst, Maschinenlehre, Naturgeschichte, Physik, Chemie, Technologie, Zeichnen, Bossieren und Buchhalten studieren. Auch ein Vorbereitungskurs für Mathematik wurde angeboten.
Sechs Jahre später zog die Schule in ein neu errichtetes Gebäude in der Georgstraße im Herzen Hannovers um, dort, wo heutzutage das Kröpcke-Center steht. Erst zu Beginn der 1840er Jahre erfuhr die Schule im Zusammenhang mit dem Beginn des Eisenbahnbaus ein Wachstum, 1844 waren bereits 280 Schüler eingeschrieben, im Jahre 1847 erhielt die Schule den neuen Namen "Polytechnische Schule", bis 1853 hatte sich die Zahl der Lehrfächer nahezu verdreifacht und 1854/55 wurde eines der damals modernsten Chemielaboratorien Deutschlands eingerichtet.
Den vorläufigen Höhepunkt erreichte die Polytechnische Schule 1875 mit 868 Schülern und Hospitanten, im selben Jahr trat der Begründer und Direktor Karl Karmarsch nach 44jähriger Amtszeit in den Ruhestand. Sein Nachfolger wurde der Bauingenieur Wilhelm Launhardt, der in den folgenden Jahren den Ausbau der Polytechnischen Schule zur Technischen Hochschule forcierte. Ebenfalls 1875 wurde als Zulassung das Reifezeugnis verlangt und der Studienplan reformiert. Ein wichtiges Ereignis in der Geschichte der Universität Hannover war der Einzug in das Welfenschloss im Jahre 1879, das nach der Annexion des Königreich Hannover durch Preußen 1866 für die Zwecke einer Schule umgebaut worden war.
Am 1. April 1879 erhielt die Polytechnische Schule die amtliche Bennenung "Königliche Technische Hochschule" und unterstand ab sofort dem preußischen Ministerium in Berlin. In Folge der Hochschulverfassung von 1880 entstanden fünf Abteilungen innerhalb der Hochschule: 1. Architektur, 2. Bauingenieurwesen, 3. Maschineningenieurwesen, 4. Chemie und Elektrotechnik sowie 5. Allgemeine Wissenschaften. 1896 erhielt die Hochschule im Zuge des technologischen Fortschritts ein Maschinen-Ingenieur-Laboratorium, um Lehre und Forschung unter den Bedingungen der industriellen Praxis zu ermöglichen.
Kaiser Wilhelm II. verlieh den preußischen Technischen Hochschulen aus Anlass des hunderjährigen Bestehens der Königlichen Technischen hochschule zu Berlin das Recht, den akdemischen Grad Doktor-Ingenieur und Diplom-Ingenieur zu verleihen. Somit waren die Technischen Hochschulen den Universitäten gleichgestellt. Am 14. April 1909 wurden die Technischen Hochschulen Preußens für die Immatrikulation von Frauen geöffnet.
Nach dem Ende des Ersten Weltkriegs erreichte die Zahl der Studierenden mit rund 3000 den vorläufigen Höhepunkt. Vergleichbar gab es in Aachen 1440 und in Braunschweig 1180 Studierende. Die wirtschaftliche Not, die viele der Studierende in der Zeit nach dem Krieg plagte, führte 1921 zur Gründung der Studentenhilfe, die schon 1922 den Betrieb der Mensa übernahm. Im selben Jahr erfolgte die Aufhebung der bisherigen Abteilungen der Technischen Hochschule und die Neugliederung in drei Fakultäten: 1. für allgemeine Wissenschaften, 2. für Bauwesen (Architektur und Bau- und Ingenieurwesen), 3. für Maschinenwesen (und Elektrotechnik).
Während des Zweiten Weltkriegs wurden 5 der insgesamt 23 Einzelgebäude durch Luftangriffe vollkommen zerstört, aber auch die restlichen Gebäude mehr oder weniger stark beschädigt. Mit Hilfe des aktiven Einsatzes der Studierenden waren die Aufräum- und Aufbauarbeiten möglich, durch Spenden der Mitglieder des bereits 1921 gegründeten Fördervereins der Hochschule (Hannoversche Fördergemeinschaft) wurde der Wiederaufbau der Hörsäle finanziert. 1951 erweiterte sich das Arbeitsgebiet der Hochschule um den Bereich Schiffsbau und nur ein Jahr später kam durch die Integration der Hochschule für Gartenbau und Landeskultur die vierte Fakultät dazu.