To Τμήμα Βιολογίας ανήκει στη Σχολή Θετικών Επιστημών και ιδρύθηκε το 1981, όταν οι Πρυτανικές Αρχές του Πανεπιστημίου προσκάλεσαν τους Καθηγητές Φ. Καφάτο και Β. Ναυπακτίτη να συμμετάσχουν στο Τμήμα, παράλληλα με τις θέσεις τους/διδακτικές υποχρεώσεις τους στο Πανεπιστήμιο του Harvard και το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας αντίστοιχα. Το Τμήμα στεγάστηκε προσωρινά σε προκατασκευασμένα κτήρια κοντά στην Κνωσό καταλαμβάνοντας συνολικά επιφάνεια ~1,000 m2. Το 1996 μεταφέρθηκε στην μόνιμη πλέον έδρα του (Βούτες, 7χλμ νοτιοδυτικά του Ηρακλείου) σε νέες εγκαταστάσεις με εκτεταμένους ερευνητικούς και διδακτικούς χώρους (~13,000 m2).
Από το 1982 προστέθηκαν στο Τμήμα πολλά νέα Μέλη ΔΕΠ, τα οποία επιλέχθηκαν από μία επιτροπή διακεκριμένων Ελλήνων Βιολόγων που εργάζονταν σε χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης και στις Ηνωμένες Πολιτείες. Όταν το Τμήμα έγινε αρκετά μεγάλο, ανεξαρτητοποιήθηκε ως προς την εκλογή των Μελών ΔΕΠ και θεσμοθέτησε τη δική του εκπαιδευτική πολιτική (1988). Επιλέχθηκε για το Τμήμα μία δομή συλλογικών αποφάσεων, που αντιπροσώπευε μια ριζοσπαστική αλλαγή στο σύστημα της έδρας που επικρατούσε μέχρι τότε στα Ελληνικά πανεπιστήμια.
Αυτή η πρωτοποριακή οργανωτική δομή αναγνωρίστηκε ευρέως ως ένα σημαντικό εργαλείο που θα αναμόρφωνε την Ελληνική ανώτατη εκπαίδευση. 'Έτσι, παρόμοια οργάνωση εφαρμόστηκε σε όλα τα Ελληνικά πανεπιστήμια. Ένας νέος νόμος που ψηφίστηκε από την Ελληνική Βουλή το 1982 αναδιάταξε ολόκληρη την ανώτατη εκπαίδευση σε παρόμοιες γραμμές .
Ο στόχος για υψηλής ποιότητας έρευνα και εκπαίδευση υλοποιήθηκε με την απόκτηση μίας κρίσιμης μάζας από Μέλη ΔΕΠ με διεθνή αναγνώριση. Σήμερα στο Τμήμα διδάσκουν 25 Μέλη ΔΕΠ, 4 μέλη Εργαστηριακού Διδακτικού Προσωπικού και 3 μέλη Ειδικού Εργαστηριακού Προσωπικού.
Οι «ιδρυτικοί πατέρες» του Τμήματος οργάνωσαν το Τμήμα σε δύο τομείς, που αντικατόπτριζαν εκτεταμένα επίπεδα βιολογικής οργάνωσης, παρά σε παραδοσιακούς επιστημονικούς κλάδους (Ζωολογία, Βοτανική, Μικροβιολογία, κτλ.): Τομέας Α' (Βιοχημεία, Μοριακή, Δομική, Κυτταρική και Αναπτυξιακή Βιολογία), Τομέας Β' (Οργανισμική και Πληθυσμιακή Βιολογία, Περιβαλλοντική και Θαλάσσια Βιολογία). Aργότερα, το Tμήμα, αναγνωρίζοντας την αυξανόμενη σημασία εφαρμοσμένων πλευρών της βιολογικής επιστημονικής έρευνας, ίδρυσε και τον Τομέα Γ' (Βιοτεχνολογία και Εφαρμοσμένη Βιολογία), μία καινοτομική κίνηση για την Ελλάδα.
Αντικατοπτρίζοντας την ιδιαίτερη έμφαση που δόθηκε στην ιδέα ενός «Ερευνητικού Πανεπιστημίου», το Τμήμα άρχισε τις εκπαιδευτικές δραστηριότητές του σε μεταπτυχιακό επίπεδο το 1983. Από τότε έχουν απονεμηθεί 536 Μεταπτυχιακοί Τίτλοι Σπουδών και 282 Διδακτορικοί Τίτλοι. Το μεταπτυχιακό πρόγραμμα δημιουργήθηκε σύμφωνα με τα πρότυπα των μεταπτυχιακών προγραμμάτων των Πανεπιστημίων των Ηνωμένων Πολιτειών και περιλαμβάνει πλήρες πρόγραμμα μαθημάτων, τριμηνιαίες εργαστηριακές ασκήσεις (rotations) και προκριματικές (qualifying) εξετάσεις. Το πρόγραμμα απονέμει πτυχία στη Μοριακή Βιολογία και Βιοϊατρική, Περιβαλλοντική Βιολογία - Διαχείριση Χερσαίων και Θαλάσσιων Πόρων, Μοριακή Βιολογία και Βιοτεχνολογία Φυτών και στην Πρωτεϊνική Βιοτεχνολογία. Το προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών ξεκίνησε το 1987 και από τότε έχουν απονεμηθεί 1,092 πτυχία Βιολογίας. Οι φοιτητές έχουν πρόσβαση στις εγκαταστάσεις της βιβλιοθήκης, στα εργαστήρια υπολογιστών, στο εργαστήριο πολυμέσων, στα εργαστήρια πρακτικής άσκησης και στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Κρήτης, το οποίο ιδρύθηκε και λειτουργεί ως τμήμα της Σχολής Θετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Κρήτης.
Η ερευνητική και εκπαιδευτική προσπάθεια του Τμήματος ενισχύθηκε σημαντικά με την ίδρυση στο Ηράκλειο των Ινστιτούτων: Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) και Θαλάσσιας Βιολογίας Κρήτης (Ι.ΘΑ.ΒΙ.Κ.), το 1983 και 1987 αντίστοιχα. Αυτά τα ερευνητικά βιολογικά Ιδρύματα είναι ανεξάρτητα αλλά διατηρούν στενή συνεργασία με το Τμήμα Βιολογίας. Πολλά Μέλη ΔΕΠ διατηρούν παράλληλες θέσεις στο Ι.Μ.Β.Β, ερευνητικό προσωπικό των Ινστιτούτων συμμετέχει στα Μεταπτυχιακά Προγράμματα του Τμήματος και υπάρχει πρόσβαση προπτυχιακών και μεταπτυχιακών φοιτητών στις ερευνητικές υποδομές.