清華在生態環境維護、保育與教育上的投入，不僅使清華校園更貼近自然，同時在師生心中播下尊重自然、愛護生物的種子，環境永續的精神如徐徐春風吹撫校園。
清華校園植被面積共達40.6公頃，2019-2022年以來該項數據持平。校區開發、建物更新的工程，皆以不降低全區綠覆率為原則，開發區內較具保護價值的樹木也會列冊管理，予以就地保留或移植。秉持保護環境以及兼顧人體健康的目標，植被皆採用非化學藥劑防治管理。
山林與湖泊為動植物提供了絕佳的生活環境。針對校地內水陸域之動植物分布情形，校內設置4個水域測站、6個陸域測站。以鳥類為例，校內曾觀察記錄之野鳥總計31科70種，其中不乏遊隼、台灣畫眉、鴛鴦、黃嘴角鴞等保育類動物，據《水木飛羽話清華》記載，「繞校園賞鳥一周約需四個小時，平均可見到約30種鳥」。
2015年清華成立「生物資源保種研究中心」，以推動生態保育教育與保存生物多樣性。 2020年，本中心聯合辜嚴倬雲植物保種中心，在生科系特聘教授李家維規劃下，由辜嚴倬雲植物保種中心移植烏來鳳尾蕨、對葉鐵線蕨等近百種珍稀蕨類。
清華保種中心有別於以往將珍稀物種和相關收藏保存於生科院的方式，選擇在師生經常往返的總圖書館旁，轉植獲贈之珍稀蕨類，建造一座深根於校園的蕨類棲地，命名為「百蕨園」。藉此讓保育生態多樣性的信念從專業領域釋放，根植於清華人的日常生活中，期盼日漸萌芽、茁壯。
據生科系李家維教授表示，現今蛙類因面臨棲地喪失、受汙染等巨大生存壓力，近半物種瀕臨滅絕。在台灣，36種原生蛙中有14種是台灣特有種，為保育台灣獨有的蛙類，本校於2020年設立國內大學第一所蛙房，目前培育種類包含台灣特有種莫氏樹蛙、原生種斯文豪氏赤蛙等，盼成為保育台灣原生蛙的中繼站，目標是孕育出蝌蚪並野放回歸自然。未來將擴大蛙房空間，更高程度還原蛙類棲息地，並希望收入台灣保育類蛙種，如台北赤蛙、翡翠樹蛙等，持續拓展保育規模。
清華積極規劃生物多樣性與自然保育相關課程，各系所教授透過不同領域的學術專長，帶領學生走進生態保育的領域。例如，在人社院王俊秀教授的「生態體系與全球變遷」課程中，學生以小組形式，在校園內建設人工巢箱以利貓頭鷹棲息，藉此彌補新竹老樹不多，致使貓頭鷹可居住的天然樹洞數量不足的問題，使之有更多繁衍、生存的空間。
服膺《環境教育法》精神，本校於2014年成立「清華環境教育中心」，藉由舉辦環境教育人員研習、環境議題工作坊等活動，連結新竹縣市社區，共同打造環境教育的基地，積極培養環境公民與環境學習社群，以達到永續發展目的。
另一方面，學生也自發地關注校園的生態環境，如：關懷生命社以T.N.V.R.（捕捉、結紮、注射疫苗、放回），減少校園流浪犬的數量，並讓留在校園的犬隻能與師生和平共處；自然保育社則對校園生態，進行持續性地觀察記錄，作為長期生態消長的參考。除社團外，住宿書院的課程與活動也提供學生親近自然的機會，例如載物書院開設「生態屋頂」服務學習課程，在合勤演藝廳屋頂，打造一處結合「木工」與「種植」的實作場所，為荒涼的屋頂空地注入綠意盎然的生機。
清華整合學術、產業、社會資本等多方資源，積極回應聯合國的SDGs永續發展目標。在課程設計上，藉由跨系所、跨學院的師資力量與教學資源，設立多個永續相關學分學程，例如「永續發展與環境管理」、「能源科技與永續社會」等學分學程，鼓勵全校學生修習。
近年來，清華也積極舉辦永續發展相關的活動，如2022年的「清華校園永續生活創新實驗室」計畫，採用校方出題、學生解題的創新方式，在兩個月的時間內，由學生發想並在校園內實踐一系列永續專案，如衣物永續拍賣平台、宿舍節能獎勵機制等，讓學子認識永續發展及其重要性，並攜手落實永續指標。
2021年，本校在STARS大學永續評比中榮獲金質標章，成為全亞洲第一所在此評比獲得金獎肯定的大學，同年，本校獲頒「台灣永續典範大學獎」首獎，並於隔年蟬聯桂冠。如今清華不但打造了水清木華的校園環境，更在教學研究、校園治理、專案執行等方面，推動永續目標的實踐，培養清華師生永續精神的同時，也期許讓這份理念走出校園，對社會發揮影響力。
