24 октября 1876 года был основан Казанский учительский институт, третьим в России после Санкт-Петербурга и Москвы. Первым директором института был Егор Иванович Парамонов, выпускник Казанского университета. На этом посту он находился 20 лет (с 1876 по 1896 гг.).
В течение своей 135- летней истории вуз неоднократно менял свое название.
В 1918 году учительский институт был переименован в Казанский педагогический институт. Для ведения дисциплин естественно-географического цикла были приглашены ведущие ученые-профессора Казанского государственного университета: химик А.Е. Арбузов, биологи Н.А. Ливанов и А.Ф. Гордягин, физиолог А.Ф. Самойлов и др. Из-за нехватки помещений занятия проводили в Казанском университете.
В 1922 году был основан Восточный педагогический институт, образованный за счет объединения Казанского педагогического института, Восточной академии и факультета общественных наук КГУ. В составе института было четыре отделения, в том числе биолого-географическое, на базе которого в 1927 году были созданы естественный и географический факультеты. Уже в эти годы уделяется большое внимание методике преподавания и создается кабинет методики естествознания, которым заведовал Д.И. Адо. В 1926 году была создана кафедра биологии, которая дала начало другим кафедрам. Заведующим кафедры ботаники стал профессор А.П. Пономарев, а в 1929 году кафедру возглавил профессор А.М. Алексеев. На кафедре ботаники сформировались два научных направления – физиологическое (А.М.Алексеев, Н.А.Гусев) и геоботаническое (В.С.Порфирьев, А.Д.Плетнева-Соколова). Кафедру зоологии возглавил доцент А.Я.Соколов, кафедра объединяла зоологов, физиологов человека и методистов. С созданием кафедр учебные занятия стали проводиться в педагогическом институте. С 1926 года на факультете работает Д.В.Белихов – видный ученый-гидробиолог.
В 1931 году вуз переименовывается в Татарский педагогический институт. В этот период функционировало биологическое отделение, заведующим которого был А.Я Соколов.С 1930-1931 учебного года в институте открывается заочное и вечернее отделения.
В 1934 году институт снова изменил свое название, и стал называться Казанским государственным педагогическим институтом (КГПИ) с шестью факультетами, в том числе и факультетом естествознания с отделениями биологии и химии. Первым деканом факультета избирается профессор А.М. Алексеев. С 1934 года на факультете стал работать О.Д.Курмаев – видный ученый-физиолог, основатель Казанской физиологической школы.
Великая отечественная война внесла существенные изменения в учебную и научную работу факультета. Здание института было освобождено для госпиталя. Учебные занятия по биологическим и химическим дисциплинам проводились в КГУ, Ветеринарном институте, Медицинском институте, Химико-технологическом институте, в здании Антирелигиозного музея. Научно-исследовательская работа была перестроена и приспособлена к требованиям военного времени. О.Д. Курмаев разрабатывал методы лечения травматического шока. Профессор А.Ф. Герасимов (в 1942 – 1946 гг зав. кафедрой химии) разрабатывал новые методы получения коллоидных металлов. Доцент А. И. Разумов изучает фосфорорганические соединения. Сотрудники кафедры ботаники (зав. каф. А.М. Алексеев) изучали запасы витаминного сырья и растительные ресурсы ТАССР.
В 1947 году создается биологическая станция. Ее первым заведующим был Е.И. Беляев, умелый организатор, привлекавший к опытнической работе не только студентов, но и школьников, юных натуралистов. Научным консультантом биостанции был вернувшийся с фронта доцент кафедры зоологии, опытный методист И.П. Разинов. В 1950 году от кафедры зоологии была отделена кафедра анатомии и физиологии человека и животных, которую О.Д.Курмаев возглавлял до 1974 года. Кафедру зоологии стал возглавлять Д.В. Белихов.
В 1954-1955 учебном году естественный и географический факультеты были объединены в один – естественно-географический факультет (ЕГФ). На новом факультете было два отделения: биологии-химии и географии. Деканом нового объединенного факультета стал профессор О.Д.Курмаев, совмещавший эту работу с должностью проректора по научной работе. Срок обучения студентов изменился с четырехлетнего на пятилетний. В конце 50-х годов КГПИ стал вузом первой категории. В 1966 году защищает докторскую диссертацию зав. каф. зоологии Д.В. Белихов. На заведование кафедрой ботаники был приглашен из Уфы профессор С.С. Ильин. В дальнейшем на кафедре ботаники защищает докторскую диссертацию В.С. Порфирьев.
В 70-е годы происходит смена заведующих кафедрами. Кафедрой ботаники руководит доцент Н.Н. Попов, а затем доцент Л.А. Лебедева, кафедрой зоологии – доц. А.Х. Гарифуллина, каф. анатомии и физиологии человека и животных – профессор Ф.Г. Ситдиков (совмещал эту работу с должностью проректора института по научной работе), кафедрой химии – доц. А.П. Иванова. На кафедре зоологии проводились гидробиологические исследования водоемов (Д.В. Белихов, В.В. Нечкина, Л.М. Маркузова, В.А. Абашев), изучение наземных позвоночных (Т.М. Кулаева, М.В. Тихвинская, П.К. Горшков), по пчеловодству (А.Х. Гарифуллина), ихтиологии (А.А.Попов). На кафедре ботаники растительные ресурсы республики изучали А.Ф.Юсупова, И.И.Гаранина, М.В Рогожникова., физиологические процессы растений - Л.А.Лебедева, Н.Н.Попов, Л.С.Железкова, урожайность сельскохозяйственных культур – Б.Н.Резепов, Р.Х.Файзрахманова, почвы республики - И.Г.Абызов. Методическое направление получило развитие в работах доктора педагогических наук В.Н. Федоровой. Она автор учебников по методике обучения биологии, многочисленных статей по вопросам школьного естествознания. Сотрудники кафедры химии проводили исследования по проблеме «Стереохимия и превращение органических производных мышьяка». По результатам исследований на кафедре были защищены четыре докторские диссертации (Ю.Ф. Гатилов, Б.Е. Аболонин, Ф.Д. Ямбушев, Г.И. Кокорев). На кафедре анатомии и физиологии успешно ведутся исследования по изучению механизмов регуляции сердца, адаптации организма детей к различным режимам обучения (Ф.Г.Ситдиков, И.И.Тахтарева, Н.А.Бакеева, Э.Н.Толпегина, Н.И. Домрачева, И.Ш. Макалеев, В.А.Копылова). Деканом факультета был доц. И.Ш. Макалеев.
В 1975-1976 учебном году деканом факультета становится доцент Р.К. Закиев. Начинается строительство новой агробиологической станции, которая стала служить хорошей базой для проведения полевых практик.
В 1978 году КГПИ занял первое место среди 250 педагогических институтов СССР, и был награжден переходящим Красным Знаменем ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ. Среди вузов Татарстана Казанский педагогический институт был первым удостоен такой высокой награды.
В 80-е годы сменился декан факультета, им стал доцент Н.Н. Попов. Кафедрой ботаники стал заведовать доцент В.П. Сидоров, кафедрой химии – доцент О.С. Шулындина, кафедрой зоологии – доцент А.А. Попов.
В 1990 году была образована кафедра методики преподавания биологии и основ сельского хозяйства, заведующим которой стал доцент Р.К. Закиев. Кафедра стала центром методической работы на факультете, осуществляла руководство педагогической практикой студентов. В 2010 году эта кафедра переименовывается в кафедру теории и методики естественно-географического образования.
С 1991 по 2009 годы деканом факультета является профессор А.А. Попов (совмещает работу в качестве зав. кафедрой зоологии). За период деятельности в должности декана Анатолий Андреевич сумел сохранить и развить лучшие традиции факультета, способствовал наращиванию его научно-педагогического потенциала. На факультете функционировали 4 аспирантуры (по физиологии, зоологии, гидробиологии, экологии), докторантура по физиологии, Ученый Совет по защите кандидатских и докторский диссертаций. Анатолий Андреевич Попов пользовался абсолютным авторитетом, большим уважением преподавателей и сотрудников университета. Обладая творческой энергией, он оставил печать несомненной одаренности во всех областях, к которым прикасался.
Этот период истории факультета характеризуется бурным развитием научно-исследовательской, методической и издательской деятельности преподавателей всех кафедр. Успешно защищаются докторские и кандидатские диссертации, проводятся съезды и научные конференции разного уровня. Ярко протекает студенческая жизнь факультета.
В 1994 году КГПИ был переименован в Казанский государственный педагогический университет (КГПУ).
В 2002 году произошло разделение ЕГФ на биологический (декан А.А.Попов) и географический (декан И.Т.Гайсин) факультеты, которые в 2007 году вновь объединились в естественно-географический факультет (декан А.А.Попов).
В 2005 году КГПУ был переименован в Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет (ТГГПУ).
В 2009 году ЕГФ переименовывается в факультет естественно-географического образования (ФЕГО), деканом избирается проф. И.Т.Гайсин.
В 2011-2012 учебном году ТГГПУ вошел в состав Казанского (Приволжского) федерального университета. Биологические кафедры ТГГПУ вошли в состав биолого-почвенного факультета КФУ.
В 2012 году на базе биолого-почвенного факультета КФУ был создан Институт фундаментальной медицины и биологии (ИФМиБ).