2003年8月1日為平衡東臺灣高等教育資源之不足，遂改名為國立臺東大學[2]，為臺東縣唯一的大學、綜合大學及國立大學，設有師範學院、人文學院、理工學院。國立臺東體育實驗高級中學改隸國立臺東大學為國立臺東大學附屬體育高級中學。

2004年增設區域政策與發展研究所、生命科學研究所、公共事務管理碩士學位在職進修專班、英美語文學系。數理教育學系改名數學學系，自教育學院改隸理工學院。資訊教育學系分拆為資訊管理學系、資訊工程學系。

2006年語文教育學系改名華語文學系、音樂教育學系改名音樂學系，皆自原師範學院改隸人文學院。語文教育學系碩士班改為語文教育研究所。自然科學教育學系自原師範學院改隸理工學院。

2007年增設生命科學系、身心整合與運動休閒產業學系。美勞教育學系改名美術產業發展學系。同年9月26日，國立臺東大學知本校區揭牌啟用，人文學院全院及全校一年級學生於新學期開始搬遷至知本校區上課。[3]

2008年美術產業發展學系改名美術產業學系；自然科學教育學系改名應用科學系（分設應用物理組、化學暨奈米科學組）。

2011年語文教育研究所併入華語文學系為碩士班。增設公共與文化事務學系、數位媒體與文教產業學系。原區域政策與發展研究所、南島文化研究所併入公共與文化事務學系為區域政策與發展研究碩士班、南島文化研究碩士班。

2012年增設音樂學系碩士班。社會科教育學系改名文化資源與休閒產業學系。

2013年公共與文化事務學系區域政策與發展研究碩士班，改名公共與文化事務學系公共事務研究碩士班。