1952年，南昌大學、河南大學等校的水利系劃歸武漢大學，與武漢大學水利系合并成水利學院；武漢大學農學院從武漢大學分出，與湖北農學院合并成華中農學院（今華中農業(yè)大學）；哲學系并入北京大學，礦冶系調入中南礦冶學院（今中南大學）。

1952年11月，中央人民政府任命著名教育家李達為武漢大學校長。李達主持校政達13年之久，成為百年武大歷史上迄今任職期最長的校長。

1953年，武漢大學工學院電機系電信部分，土木系建筑設計部分并入華南工學院（今華南理工大學），武漢大學土木系并入中南土木建筑學院（今湖南大學）；武漢大學機械系從武漢大學分出，參與組建華中工學院（今華中科技大學）；武漢大學外文系英文組并入中山大學。

1954年，水利學院從武漢大學分出，成立武漢水利學院（后更名為武漢水利電力大學）。

1956年，恢復哲學系。

1958年，恢復外文系。

1960年，被中共中央確定為全國重點大學。

1966年，在鄂西北襄陽隆中建立襄陽分校。

1970年，在湖北荊州地區(qū)建立沙洋分校。

1978年，從理科中分出三個新系，即計算機科學系、空間物理學系、病毒學及分子生物學系。

1980年5月，武漢大學與法國政府代表團在武漢簽署《會談紀要》，武漢大學成為當時與法國同行合作的唯一指定院校，由此拉開了武漢大學與法國相關部門、機構和組織在各領域多方位合作交流的序幕。