钱学森学院成立于2016年，前身为教务处拔尖人才培养办公室。学院以交通大学杰出校友钱学森学长名字命名，实施荣誉教育，集全校优势教学资源，运用钱学森大成智慧学探索和实践拔尖创新人才培养新模式，发挥教学改革引领示范作用。
始终坚持推进拔尖创新人才培养改革，1985年开始招收并培养第一届少年班学生；2007年开办工科试验班（钱学森班）和侯宗濂医学试验班；2009年数学、物理首批入选教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”，同时开办数学试验班和物理试验班；2016年开办化学生物试验班和计算机试验班；2018年开设人工智能试验班；2020年开办储能班；2021年数学、物理学、计算机科学、力学、基础医学入选教育部“基础学科拔尖学生培养计划”2.0，同年开办力学试验班和基础医学试验班。
学院秉承“爱国、奉献、求真、创新”院训，以培养具有全球视野和科学家素养的行业领军人才为目标来建设和管理各类试验班。学院工作职能主要分为教改研究、教学运行、和学生工作。近年来，学院矢志于培养模式内涵改革，逐渐形成了重基础、重科研、重个性、国际化、以立德树人为中心的“三重一化一中心”人才培养模式，培养成效显著。
学院始终把促进学生全面成长作为一切工作的出发点和落脚点，创新体制机制，探索和健全学院、书院协同的“双院制”育人体系，以学生公寓为社区成立书院“第二课堂”，从生活上、心灵上对学生进行精心栽培，通过学院加书院的“双院制”模式促进学生“学问与人生”协同发展。
