As raízes do Instituto de Biologia encontram-se na centenária Escola de Agronomia Eliseu Maciel e nas Faculdades de Medicina, Veterinária e Odontologia. Em 1969, com a criação da Universidade Federal de Pelotas, contando com a participação de docentes das referidas faculdades, o Instituto de Biologia assumiu sua atual estrutura organizacional. Hoje é composto por cinco departamentos – Botânica; Ecologia, Zoologia e Genética; Morfologia; Microbiologia e Parasitologia; Fisiologia e Farmacologia – e quatro órgãos suplementares – Herbário PEL, Horto Botânico Irmão Teodoro Luis, Museu de Ciências Naturais Carlos Ritter e Núcleo de Reabilitação da Fauna Silvestre.
As atividades acadêmicas do Instituto se concentram no atendimento às disciplinas do núcleo básico dos cursos de graduação em Agronomia, Dança, Educação Física, Enfermagem, Engenharia Ambiental e Sanitária, Engenharia Agrícola, Engenharia Industrial Madeireira, Farmácia, Medicina, Medicina Veterinária, Meteorologia, Odontologia, Nutrição, Psicologia, Terapia Ocupacional e Zootecnia.
No primeiro semestre de 1995, com a implantação do curso de Ciências Biológicas, a Unidade passou a ter seu primeiro curso de graduação. A partir do ano de 2003, o Curso de Ciências Biológicas foi dividido em Bacharelado em Ciências Biológicas e Licenciatura em Ciências Biológicas.
No ano de 1996, o Instituto passou a ofertar o curso Mestrado em Fisiologia Vegetal junto ao Departamento de Botânica, que abriu seu Doutorado em 2004 como resultado de cooperação entre a Universidade Federal de Pelotas e o Centro de Pesquisa Embrapa Clima Temperado. No ano de 2004, foi criado o curso de Mestrado em Parasitologia, junto ao Departamento de Microbiologia e Parasitologia que, em 2009, aprovou a criação do seu Doutorado. Em 2013, foi criado o curso Mestrado em Entomologia, associado aos departamentos de Microbiologia e Parasitologia e Ecologia, Zoologia e Genética e o Departamento de Fitossanidade (Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel). Em 2015, foi aberto o curso de Mestrado em Biologia Animal, que reúne docentes dos departamentos de Ecologia, Zoologia e Genética, Morfologia e Fisiologia e Farmacologia.