光緒二十三年（1897年）秋，直隸總督王文韶為推動(dòng)直隸教育維新，上奏清廷，準(zhǔn)于省會(huì)保定創(chuàng)建畿輔大學(xué)堂。第二年春，清苑知縣勞乃宣于西關(guān)外靈雨寺行宮籌辦開(kāi)學(xué)。這是保定第一所新式大學(xué)堂，開(kāi)直隸高等新式教育之先河，也是中國(guó)首批創(chuàng)建的高等學(xué)府之一，與京師大學(xué)堂同年創(chuàng)辦。

為辦好大學(xué)堂，王文韶、勞乃宣草擬了《畿輔大學(xué)堂章程》，對(duì)辦學(xué)總綱、課程設(shè)置、入學(xué)條件、聘用教習(xí)、經(jīng)費(fèi)等，都有詳細(xì)規(guī)定。光緒二十四年《直隸總督王文韶奏折》說(shuō)：“學(xué)堂正課經(jīng)史之外，參以皇朝三通會(huì)典通禮律例，近代名臣奏議，中外通商條約，及西國(guó)史志輿圖公法刑律官制學(xué)校工農(nóng)兵商諸政書(shū)。延聘學(xué)識(shí)純正、縱貫本末之儒，為之講授大義，稽究得失。其算學(xué)乃六藝一端，為格致諸學(xué)所從出；文字亦方言支裔，為通譯西學(xué)之本根。于正課外，立算學(xué)、西文二門，延請(qǐng)京滬同文方言館藝學(xué)已成者二人，分教英、法言語(yǔ)文字，并中西圖算。”從課程設(shè)置看，引入科學(xué)，中外兼習(xí)，較書(shū)院前進(jìn)了一大步。　　光緒二十六年（1900年），法德英意四國(guó)聯(lián)軍侵入保定，焚毀了靈雨寺，已有一定規(guī)模和辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的畿輔大學(xué)堂破壞殆盡。

袁世凱任直隸總督后，改原畿輔大學(xué)堂為直隸高等學(xué)堂，亦稱保定大學(xué)堂。在毀壞的基礎(chǔ)上進(jìn)行重建，1902年4月，直隸高等學(xué)堂正式開(kāi)學(xué)。美國(guó)教育家丁家立受袁世凱委任擔(dān)當(dāng)直隸高等學(xué)堂總教習(xí)，并將該學(xué)堂建為天津的北洋大學(xué)堂預(yù)備學(xué)堂。

據(jù)當(dāng)年在此讀書(shū)的學(xué)生薛允中回憶：1905年8月，他們從廣平府（永年縣）來(lái)到省城保定，同級(jí)學(xué)生500人，分10個(gè)班上課。“直隸高等學(xué)堂校址在保定城外西南隅，校舍建筑巍峨壯觀，瀕臨河曲，遠(yuǎn)隔鬧市。亭臺(tái)樓榭，散布其間，河水支流繞穿校內(nèi)曲折而出。環(huán)境清幽，人跡罕至，誠(chéng)為育才講學(xué)勝地。該校監(jiān)督為王景禧，翰林出身。下設(shè)齋務(wù)、學(xué)監(jiān)，及其他職員多人。中文教務(wù)長(zhǎng)為清末科狀元?jiǎng)⒋毫兀晃魑慕虅?wù)長(zhǎng)為新自英倫歸國(guó)之吳烓靈，外有總教習(xí)丁家立，往來(lái)于津、保北洋大學(xué)及本校之間，不時(shí)在校小住。”中文課程為國(guó)文、倫理、經(jīng)學(xué)、論理各科，由中國(guó)教員任教；西文課程為英文、數(shù)學(xué)、史地、理化等科，由外國(guó)教員分擔(dān)，課本購(gòu)自國(guó)外之英文原版。

學(xué)校重視體育運(yùn)動(dòng)，光緒三十一年（1905年）元月，《教育雜志》第一期刊登《保定高等學(xué)堂創(chuàng)始運(yùn)動(dòng)會(huì)章程》，其中規(guī)定，保定高等學(xué)堂為運(yùn)動(dòng)會(huì)創(chuàng)始者，并主持每年3、9月舉辦的兩次省城運(yùn)動(dòng)會(huì)，各學(xué)堂報(bào)名參加，設(shè)銀件獎(jiǎng)品3種，跳高得銀虎，跑快得銀馬，踢球得銀獅。得此彩者攜回本堂，以示光耀，交學(xué)校監(jiān)督（校長(zhǎng)）收存，待下次比賽交回。1911年長(zhǎng)辮子學(xué)生比賽照片刊登在英國(guó)報(bào)紙上。

1913年，直隸高等學(xué)堂撤銷，并入天津的北洋大學(xué)。直隸高等學(xué)堂的監(jiān)督、總教習(xí)，除丁家立這樣的外籍教育家，均為國(guó)內(nèi)著名文化學(xué)者、教育家，如王景禧，曾為翰林院編修；劉春霖，清代末科狀元；張伯苓，南開(kāi)中學(xué)、南開(kāi)大學(xué)創(chuàng)始人，等等。學(xué)生，也是集天下英才，如后來(lái)成為清華大學(xué)校長(zhǎng)的梅貽琦，就是從畿輔大學(xué)堂走出的。