关于宾夕法尼亚州立大学的建校历史，当地流传着一个神奇的故事。有一个叫做尼塔尼（Nit-ta-nee，意思是御风者）的印第安人少女，她的男友是个勇敢的战士，人称“狮掌”（Lion‘s Paw）。在一次部落战斗中，狮掌牺牲了。悲伤的尼塔尼抱着狮掌的遗体走进了位于塔西山（Tussey Mountain）和秃鹰山（Bald Eagle Mountain）之间的勇者之谷（Brave Valley）去埋葬。一天晚上，当尼塔尼给坟堆磊上最后一点泥土的时候，突然风雨大作。当地的印第安人惊奇地发行，尼塔尼不见了。继而，狮掌的坟墓突然开始隆起，最后在勇者之谷的正中央形成了一座山峰。从那以后，山谷中的印第安居民生活就特别安静，据说有一只狮子会带着十一名勇士驱逐一切扰乱和平的邪恶势力。居民为了纪念勇士和少女，就把山和左侧的山谷以尼塔尼（Nittany）命名。那只狮子被称作尼塔尼狮子。很久以后，一个叫伊万·普（Evan Pugh）的欧洲学者来到这个山谷，听说了这个印第安人的故事，于是他决定在这里建起一座学校，让狮子的勇气守卫知识和信仰，因此宾夕法尼亚州立大学在这里得以建立，而尼塔尼狮子就是学校的吉祥物。

　　事实上，宾夕法尼亚州立大学的发展经历就是一段以教育、科研和社会服务为中心的历史。但是在最初的1855年，这三个宗旨还没有被提出。当时，宾夕法尼亚的农业部门要求建立一座学术基地，以研究增加农业产量的科学方法来保障这个农业占大比重的州的财政。由于宾夕法尼亚的两座大城市匹兹堡和费城都想拥有这座学校，为了公平，学校的校址最终选在了宾夕法尼亚州几何图形对角线交点的附近。宾州中央郡贝尔方特（Bellefonte）的詹姆斯·欧文（James Irvine）为学校校址捐赠了最初的土地。于是，宾夕法尼亚农学院（Agricultural College of Pennsylvania）这座以农业为主的学校建立了。这就是最初的宾州州立大学。

　　曾在欧洲留学的校长伊万·普以及一些宾州教育家希望这所学校能够提供更多的人文及科学的课程，比如数学、古典文学和修辞学。在1862年，美国国会通过了莫雷尔土地法案（Morrill Land-Grant Act）之后，他们的提议被采纳，因为莫雷尔法案允许州政府自行出售土地以及为公立大学提供资金。1863年，宾夕法尼亚农学院成为宾州的莫雷尔法案实行的第一所学校，不幸的是，伊万校长很快辞世，而他的继任者们在之后的二十年里没能完成他的遗愿。由于缺少课程，这所学校的学生很少。1875年，全校竟然只有六十多位学生。

　　1882年，乔治·亚瑟顿（George W Atherton）当上了校长。乔治是个精力充沛的教育家，他开始发展伊万的遗愿。很快，宾夕法尼亚农学院就升级成了宾夕法尼亚州学院（Pennsylvania State College），并且以校址为中心，在阿巴拉契亚山中开创了斯泰特科里奇（State College，又译州学院）这个学院城。他开创了工程专业，并且让学校很快成为美国最大的工科基地。他发展了文学院。他手下的教授英格丽士·弗莱德·刘易斯·帕提（English Fred Lewis Pattee）在这里开设了美国第一个英国文学班（学校的其中一个图书馆就是以帕提命名的）。乔治还建立了农业实验室，以开设各种科学实验。1887年，宾夕法尼亚州学院正式以综合学院开始运作。1906年，乔治亚瑟顿去世。他的坟墓就位于学校的中心位置。他死后不久的1909年，学校按其意愿成立了工程学院。这是美国的首个工程学院，因此这里被视作美国工科的发源地。

　　20世纪的前半段，宾夕法尼亚州学院致力于本科教育，学校规模渐渐扩大。1936年学生人数超过了5000人。时任校长的拉尔夫·黑泽尔（Ralph Hetzel）开始在全州设置新的教学点以减轻经济萧条时期学生上学的负担。联合校区由此开始发展，并最终形成了24个校区。学校的教育核心已经发展完备。与此同时，二十世纪前期的历任校长开始逐步重视社会服务。当时学校仍然以农学为重，学生的学习重点是找到提高农产品质量或改善牲畜发育状况的方法。因此学生与当地居民一起生活学习，以自己的所学去服务当地的农业活动。其他学科亦如此。

　　学校的最后一个宗旨科研，发展的相对缓慢。1930年代到1950年代，工科逐渐超过农业成为了学校的第一学科。由于工科的发展，各种实验设施开始完备。最终学校成为了一个拥有极强科研实力的综合性院校。1953年，在时任校长米尔顿·艾森豪威尔（Milton Eisenhower，艾森豪威尔总统的弟弟）的主导下，学校正式改名为宾夕法尼亚州立大学（The Pennsylvania State University）。艾森豪威尔在任期间，学校的大多数学院相继建立，而他的继任者埃里克·沃克（Eric Walker）于1956年至1970年期间将学校进一步发展成为了美国东部的教育中心之一。学校的资金开始空前的丰富，学生人数及教授数量也明显增加。学校的校区也进一步扩大，拥有了高尔夫球场、湿地保护区及高级宾馆等设施。医学院也于这一时期创建。1958年，宾州州立大学和艾奥瓦州立大学、普渡大学及杜兰大学一起被美国最权威的学术联盟全美大学联盟（AAU）所接纳，正式成为公认的美国一流大学。在同一时期，宾州州立大学的体育项目也迅速发展。最为典型的是橄榄球，在传奇教练帕特浓的指导下，橄榄球队多次取得十大联盟比赛的冠军，这也为学校的综合发展书写了光彩的一笔。

　　沃克之后，学校继续发展。1989年，宾州理工学院（Pennsylvania College of Technology）被宾州州立大学合并，进一步加强了宾州州立大学的工科实力。1997年，迪金森法律学校（Dickinson School of Law）也加入了宾州州立大学，成为了一个学院。同时，宾州州立大学开设了一个虚拟的网络校区，为世界各地的学生提供“随时随地”（Anytime Anywhere）的函授课程。2000年，世界大学联合会（WUN）成立，宾州州立大学同布里斯托大学、曼彻斯特大学、利兹大学、悉尼大学、多伦多大学、南京大学、浙江大学、加州大学圣地亚哥分校、西雅图华盛顿大学、伊利诺伊大学香槟分校等十余所各国著名院校一起成为了创始成员。

　　到了二十世纪末和二十一世纪初，宾州州立大学已经是美国顶尖的公立大学之一，在国际上也是声誉不错的一流大学。其拥有仅次于麻省理工学院的科研经费，校友遍布世界各地，在各种大学排行榜上都取得不错的成绩。