台湾大学牙医专业学院的前身是台湾大学牙医学系。1910年，日本台北帝国大学附属医院 (台大医院前身) 成立齿科学教室，此为台湾大学牙医学系的前身。光复翌年，郭水教授进入台大医学院，负责讲授齿科学，并兼任附设医院牙科部主治医师。当时医学院院长杜聪明博士接受美籍顾问Dr. Harold W. Brown之建议，於1953年正式成立牙医学系，由郭水教授出任第一任系主任，并自1955年开始招收第一届牙医学系大学部学生。在历经郭水主任、洪钰卿主任、陈坤智主任、关学婉主任以及系上各位师长的共同努力後，於1988年成立牙医科学研究所硕士班、三年後增设博士班，并於1996年正式更名为临床牙医学研究所，且於2001年开始招收硕士学位在职专班学生。1997年口腔生物科学研究所成立，成为牙医学相关的第三个学术单位。2008年6月14日经台湾大学96学年度第2学期第2次校务会议通过後，牙医专业学院正式获准成立，成为全国第一个牙医专业学院，并由林俊彬教授出任第一任院长。

「牙医专业学院」未来的发展重点在於整合院内各专科的教学资源，进而扩充重点研究与临床医学相关主题，积极发展具有优势或特色之研究领域；发展跨领域、跨院系的合作模式，以奠定牙医专业学院在相关生物医学科技学术研究与教育领域的深厚实力与基础，同时扩展研究纵深与广度；再者，透过建立与产业界合作的机制，并利用研究设施共同使用的机制管道 (台大育成中心)，给予产业界技术指导及资讯服务，将可大幅提升技术移转产业成功的机会，进而获得经济上的实质回馈。而在医疗服务理念上，学院将整合医疗照护资源，强调医疗团队合作模式，秉持「以病人为中心」的服务理念，提供高品质、人性化的牙科医疗。在成为「世界一流、亚洲第一」的中长期发展目标与愿景上，除了深耕台大牙医专业学院的实力之外，国际化的脚步与世界观的视野是重要的关键。学院除了规划各项研究员训练计画，以吸引国外牙医学相关的医师与研究员前来之外，也积极发展临床医疗工作，提高台大牙医专业学院专业医疗的知名度与塑造质量均优的国际形象。