北京大学物理学院为国家培养了大批杰出人才。1999年国家表彰的23位“两弹一星元勋中，有9位是北京大学物理学院的校友。截至目前的35位国家最高科技奖得主中，有5位是北京大学物理学院的校友。曾经在北京大学物理学院学习和工作过的两院院士有130余位。近年来，物理学院的校友中已经涌现出一批引起国内外学术界关注的青年物理学家。据不完全统计，截至目前共有13位校友获得斯隆研究奖。
赵九章
两弹一星功勋奖章获得者
赵九章（1907－1968），浙江湖州人。曾在西南联大理学院地质地理气象学系及航空工程系任教。曾任中央研究院气象研究所代所长，中央研究院气象研究所所长，中国科学院地球物理研究所所长。1955年当选为中国科学院...}
郭永怀
两弹一星功勋奖章获得者
郭永怀（1909-1968），山东荣成人。北京大学物理系学士（1935），美国加州理工学院博士（1945)，1935-1937 年北大物理系研究生，1938-1939年在西南联大半工半读。曾任中国科学院力学所副所长，核工业部九院副院长...}
钱三强
两弹一星功勋奖章获得者
钱三强（1913—1992），浙江湖州人。北京大学预科毕业（1932），清华大学本科毕业（1936年），法国国家博士学位（1940）。曾任清华大学物理系教授，中国科学院近代物理研究所副所长，中国科学院近代物理研究所所...}
彭桓武
两弹一星功勋奖章获得者
彭桓武（1915-2007），湖北麻城人。清华大学物理系学士（1935)，英国爱丁堡大学博士（1940)。1952-1955年任北京大学物理系兼职教授。中国科学院理论物理所研究员、所长、名誉所长。曾参与和领导中国原子弹、氢弹...}
陈芳允
两弹一星功勋奖章获得者
陈芳允（1916-2000），浙江黄岩人。西南联大物理系学士（1938)，曾赴英国从事电视及雷达研究。曾任中国科学院西南电子所副所长，国防科工委科技委常委，在技术上负责卫星测量控制系统的总体设计等工作，是中国卫...}
邓稼先
两弹一星功勋奖章获得者
邓稼先（1924-1986），安徽怀宁人。西南联大物理系学士（1945)，美国普渡大学博士（1950)。1946-1948年任北大物理系助教;曾任核工业部九院院长，国防科工委科技委副主任。1980年当选为数理学部委员。我国核武器...}
朱光亚
两弹一星功勋奖章获得者
朱光亚（1924－2011），湖北武汉人。西南联大物理系学士（1945)，美国密歇根大学博士（1950)。1950-1953 年任北京大学副教授、教授。1955-1957 年任北京大学物理研究室教授兼副主任。1980 年当选为数理学部委员...}
于敏
两弹一星功勋奖章获得者、国家最高科学技术奖获得者
于敏（1926－2019），天津宁河（原河北宁河）人。北京大学物理系毕业（1949)。1949-1951年为北京大学物理系研究生兼助教;曾任中国工程物理研究院研究员。1960年开始从事核武器理论研究，解决了氢弹研发中一系列...}
周光召
两弹一星功勋奖章获得者
周光召（1929－），湖南长沙人。清华大学物理系毕业（1951)，北京大学物理系研究生毕业（1954)。1954-1961年北京大学物理系讲师；1961年到国防部门工作，成绩卓著。1999 年获两弹一星功勋奖章。曾任中国科学院...}