Tanzimat devrini takiben ivme kazanan eğitim reformları, farklı amaçlar doğrultusunda modern mekteplerin tesisini sağlamıştır. Nitekim 1870'li yıllardan itibaren mimari, resim, müzik ve heykel sanatları, medeniyetin icabı olarak nitelendirilmeye başlanmış; bu alanlardaki yetişmiş insan gücü eksikliği, sıklıkla ve oldukça keskin bir hayıflanma konusu olarak matbuatta dile getirilmiştir. Diğer taraftan bu dönemde sanattan istifade yönü yine Batı olmuş, Batı'dan mahir sanatkârlar getirtilerek himaye edilmiş, ülke içerisinde kabiliyet sahibi olanların ise Avrupa'ya gönderilmek suretiyle uzmanlaşmalarına imkân tanınmıştır. Bu bağlamda Paris'te eğitim gören Şeker Ahmed Paşa'nın döndükten sonra gerçekleştirdiği faaliyetler ve 1873 yılında açtığı resim sergisi, güzel sanatlara olan ilgiyi daha da arttırmış, Sanâyi-i Nefîse Mektebi'nin yakın zamanda açılacağına dair görüşler üst perdeden dillendirilmeye başlanmıştır.

Resim sanatına ilgi duyan Sultan Abdülaziz'in destek ve himayesiyle, sergiler açılmaya devam etmiş, özel kurslar açılmış, resim sanatına yönelik eğitimler verilmiştir (bk. Abdülaziz). Devlet tarafından güzel sanatlara mahsus bir mektep tesisine yönelik fiilî girişim ise 1877 yılında gündeme alınabilmiştir. İlk teşebbüs Maarif Nezareti bünyesinde açılması düşünülen, müdürlüğünün Fransız ressam Guillemet'nin uhdesine verildiği Fenn-i Resim ve Mimari Mektebi'dir. Kuruluşuna onay verilen mektep faaliyete geçememiştir. İkinci teşebbüs Sanâyi-i Hasene ve Fünûn-ı Âliye Mektebi'dir. 1880 yılı sonunda tesisi kararlaştırılan mektebin ders programı hazırlanmış ve nizamnamesi tertip edilmişse de neticeye varılamamıştır. Nihayet bu süreç 1882 yılında Sanâyi-i Nefîse Mektebi'nin tesisiyle bir sonuca ulaşmıştır.

Sanâyi-i Nefîse Mektebi'nin kuruluşuna 1 Ocak 1882 tarihli irade ile resmen ve fiilen başlanmıştır. Söz konusu iradenin ekinde yer alan vesikalarda geçmişe atfen mimaride, halıcılıkta, ipekli dokumalarda, oymacılıkta, ciltçilikte, topraktan mamul ürünlerde ve süslemede görülen özgün-geleneksel sanatların artık mevcudiyetini yitirmekte olduğuna dikkat çekilmiştir. Memlekette hünerli sanatkârlar yetiştirilmesi ve gerçek bir Türk sanatı vücuda getirilmesi ise mektebin açılış gayesi olarak vurgulanmıştır. Bunun yanı sıra yine ekte bulunan teferruatlı bir nizamname layihası ile idarî yapısı ve programı şekillendirilmiştir. Buna göre mektebin genel idaresi Ticaret Nezareti bünyesine alınmıştır. Yönetimi, aynı zamanda Müze-yi Hümâyun müdürlüğünü yürüten ve mektebin tesisi için gayret sarfeden Osman Hamdi Bey'in uhdesine verilmiştir. Mektep ve müzehanelerde istihdam edilen bütün memur ve hizmetlilerin âmiri olan müdür, sorumluluğundaki kurumların tahsisatını, usulüne uygun olarak yürütmekle de vazifelendirilmiştir. Öğretim kadrosunu muallimlerle ustabaşıların oluşturduğu mektepte eğitim öğretime nezaret etmek üzere birer ressam, mimar, hakkâk ve oymacı ile sanat erbabı arasından seçilecek fahrî üyelerden oluşan bir meclis-i âlî teşkili öngörülmüştür. Hakkâklık/gravür, oymacılık/heykeltıraşlık, resim ve mimarlık ile fennin sanayiye tatbik usulü eğitim programı olarak belirlenmiştir. Uygulama için oymacılık, hakkâklık ve tezyinat tezgâhlarının kurularak ustabaşıların kontrolüne verilmesi tasarlanmıştır. Târîh-i sanayi, fenn-i tezyinat, menâzır, muhtasar hesap, hendese-yi resmiye, usûl-i defteri, tarih, âsâr-ı atîka ve teşrih derslerinin okutulmasına karar verilmiştir.

Öğrenci kabul ve kaydında evvela on beş ile yirmi beş yaş aralığında bulunmak şartı belirlenmiştir. İki sınıfa taksim edilen mektepte eğitim almak isteyen gençlerin, giriş sınavında teorik ve tercih ettikleri alanlara göre pratik olarak kabiliyetlerini ispat etmeleri gerektiği dile getirilmiştir. Ayrıca hariçten Sanâyi-i Nefîse tahsili ile meşgul olanlara da derslere devam etme ve kütüphaneden istifade imkânı sunulmuştur. Sene sonunda sergi düzenlenmesi, teşhir edilecek eserlerin meclis-i âlî tarafından belirlenecek bir jüri marifetiyle belirlenmesi, mektepte resim ve oymacılığa dair birer müze ile bir sanâyi-i milliye müzesinin tesis edilmesi de nizamnamede yer alan konular arasındadır.

Sanâyi-i Nefîse Mektebi için kullanılacak binanın yapımına vakit kaybedilmeden geçilmiş, müzehaneye yakın mesafede beş derslik ve işhaneden (atölye) oluşan bir inşaat planı tertip edilmiştir. 1882 yılında tamamlanan, 1916 yılına kadar kullanılan ve günümüzde Eski Şark Eserleri Müzesi olarak faaliyette bulunan bina, ilerleyen yıllarda eklemeler yapılarak elden geçirilmiştir. Resim, mimarlık ve heykel alanlarında eğitim vermek ve teorik dersleri okutmak üzere muallimler görevlendirilmiş, takip eden senelerde eğitimci kadrosu genişletilmiştir. Açıldığı dönemde heykeltıraşlık eğitimi Yervant Osgan Efendi, mimarlık eğitimi aynı zamanda mektebin de mimarı olan Vallaury, yağlı boya resim sanatı Salvatore Valeri, karakalem resim Warnia Zarzecki, teşrih dersi Yûsuf Râmi Efendi, riyâziyat dersleri Hasan Fuad Bey ve tarih Ohannes Efendi tarafından verilmiştir. 1883 yılında eğitim öğretimin yaklaşık yirmi öğrenciyle başladığı mektepte Hakkâklık Şubesi'nin aktif olarak faaliyet göstermesi ise 1892 yılını bulmuştur.

Sanâyi-i Nefîse Mektebi 1886'da Maarif Nezareti'ne devrolunmuştur. Yirmi yılı aşkın bir süre ders programı ve idaresi, teorik olarak nizamnamesi çerçevesinde yürütülen mektepte ilk yapısal değişim 1909 yılında gerçekleşmiştir. Hazırlanan dâhilî talimatname ile mektebe giriş koşulları değiştirilerek idâdî mezunu olmak şartı eklenmiştir. Ders programları güncellenmiş, hazırlık sınıfı teşkil edilmiş, Resim Şubesi beş yıl, mimarlık, heykeltıraşlık ve hakkâklık şubelerinin eğitim süresi dört yıl olarak güncellenmiştir. İkinci düzenleme ise 1911 senesinde olmuş; âlî/yüksek mektepler arasında bulunan mektebe, on yedi ile yirmi beş yaş arası yine idâdî mezunları ile idâdî derecesinde donanıma sahip olduğunu sınavla ispat edenlerin kabul edilmesi kararlaştırılmıştır. Kayıt için tek sefere mahsus bir liralık ücret getirilmiş, maddi durumu iyi olmayanlar bunu belgelendirmek suretiyle "kaydiye" bedelinden muaf tutulmuşlardır. Söz konusu talimatnamede mektebin programlarında değişiklik olmamakla beraber teorik dersler; hesap, hendese, cebir, müsellesat, hendese-yi resmiye, menâzır ve gölge, kat'u ahcâr ve ahşap, topografya, hikmet-i kimya ve ilmü'l-arzın tatbikatı, amelî ve nazarî inşaat, fenn-i mimari, usûl-i keşf-i mimari, teşrih, târîh-i san'at-ı nefîse, ilm-i âsâr-ı atîka-yı İslâmiye ve mi'mârî-yi Osmânî şeklinde düzenlenmiştir. Pratik dersler ise alçı modellerinden karakalem ile orneman resimleri, alçı modellerinden karakalem ile vücûd-ı beşer aksamı resimleri, zîhayat vücûd-ı beşerden karakalem resim, zîhayat vücûd-ı beşerden yağlı boya resim, kâr-ı kadim müzehhiplik, alçı modellerinden ve zîhayat modellerden heykeltıraşlık ve plastik, müzeyyenat resimleri, âsâr-ı mi'mâriyeye dair karakalem resimler ve projeler terkibatı, ağaç üzerine hâk olarak belirlenmiştir. 1911 yılındaki bu temel değişiklik, 1919 tarihli yönetmelikle kapsamlı hale getirilmiş, mimarlık ve resim şubelerinin programı ihtisasa yönelik olarak yeniden düzenlenmiş, mimarlık eğitimi tâli ve âlî olmak üzere kademelendirilmiştir. Bir sonraki yapısal güncelleme ise 1924 senesinde gerçekleşmiştir.

Açıldıktan sonra öğrenci sayısı sürekli artış gösteren mektebin 1907-1908 yıllarında 180'i bulan mevcudu, takip eden senelerde toplam öğrenci sayısı yetmiş ile yüz aralığında kalmıştır. Öğrenci yoğunluğunun en fazla olduğu şube mimarlık şubesidir. 1911-1914 yılları arasında söz konusu şubede yetmiş civarında öğrenci bulunmaktadır. Yine bahsi geçen senelerde resim şubesinde âzami yirmi beş, hakkâklık ve heykeltıraşlık şubelerinde ise yedi öğrenci kayıtlıdır. Öğrenciler arasında müslüman olanlar dışında Rum ve Ermeniler de bulunmaktaydı.

Sanâyi-i Nefîse Mekteb-i Âlîsi, 1916 yılında fizikî yetersizlik sebebiyle ve bazı hocalarının talebi üzerine Cağaloğlu'nda bulunan eski lisan mektebi binasına nakledilmiştir. Fakat İstanbul'un işgali döneminde oradan çıkartılarak Şehzadebaşı'nda küçük ve elverişsiz bir mekâna alınmış (1919), ardından Divanyolu'ndaki Sâlih Efendi konağına taşınmıştır. Kısa süre sonra İtalyanlar'ın konağa el koymak istemesi üzerine buradan da çıkartılmıştır. Bir müddet binasız kalan mektep, 1921 yılında ikinci defa Cağaloğlu'ndaki binaya yerleştirilmiş, nihayet yaklaşık on yıl süren mekân sıkıntısı 1926 senesinde Fındıklı'daki Mebusan Meclisi binasının mektebe tahsisiyle giderilmiştir. Öte yandan mektebin sağlıklı bir şekilde yönetilmesine ve eğitim öğretim yönünden daha nitelikli hale getirilmesine katkı sağlayacağı öngörüsüyle, kurulduğu günden bu yana Müze-yi Hümâyun ile süregelen ortak idaresine 1917 yılında son verilmiştir. Mektep müdüriyeti müstakil hale getirilmiş ve müdürlük vazifesi Halil Paşa'ya tevdi edilmiştir.

1914 tarihinde kadınlara yönelik sanat okulu olarak açılan İnâs Sanâyi-i Nefîse Mektebi 1924 yılında bu mektebin çatısı altına alınmıştır.

Osmanlı'nın son döneminde gerçekleşen eğitim öğretim alanındaki dönüşümün güzel sanatlar alanında da karşılık bulduğu Sanâyi-i Nefîse Mektebi, dönemin matbuatında olumlu ve olumsuz birçok eleştiri ile gündemde yer almıştır. Bünyesindeki sanat dallarının bilimsel mânada nitelik kazanmasına zemin hazırlamış, tertip edilen sene sonu sergileriyle toplumda bu alanda farkındalık oluşmasına katkı sunmuştur. Daha da önemlisi ilgili sanat dallarında yerli sanatçıların yetiştirilmesine vesile olmuştur.

Bu tecrübenin Cumhuriyet dönemine intikaliyle kurumun gelişmesi devam etmiştir. İlk zamanlar yabancı eğitimci istihdamına gidilmiş, başta tezyinat olmak üzere yeni bölümler, enstitüler ve atölyeler açılmıştır. Mektep 1927 yılından itibaren bir müddet Sanâyi-i Nefîse Akademisi bir yıl sonra da Güzel Sanatlar Akademisi adıyla anılmaya başlanmıştır. Sürekli ilerleme kaydeden akademi, 1969 yılında çıkarılan 1172 sayılı Güzel Sanatlar Akademileri Kanunu ile İstanbul Devlet Güzel Sanatlar Akademisi adı altında bilimsel özerkliğe kavuşmuş, öğretim kadrosu akademik kariyer sitemine göre yeniden yapılandırılmıştır. 1982 tarih ve 2547 sayılı Yükseköğretim Kanunu çerçevesinde üniversiteye dönüştürülerek Mimar Sinan Üniversitesi adını almış, 2004 senesinde yapılan değişiklikle de Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi olarak isimlendirilmiştir.