作曲系始建于1927年国立音乐院创立之初，是我国最早建立的培养专业作曲人才的摇篮。由蔡元培、萧友梅、黄自在中国首次系统地将作曲与作曲技术理论纳入高等音乐教育体系。

1947年谭小麟引进了西方现代作曲技术并深远地影响了中国现代音乐创作。1949年贺绿汀担任首任作曲系主任。1950年由丁善德任系主任。1956年杨嘉仁任指挥系主任。1965年作曲系、指挥系合并。1978年—1983年，邓尔敬任系主任。1983年—1991年，陈铭志任系主任。1991年—1998年，杨立青任系主任。1998年－2009年，何训田任系主任。2009年起，许舒亚任作曲系主任。

80年来，萧友梅、黄自、谭小麟、贺绿汀、丁善德、钱仁康、邓尔敬、桑桐、陈铭志、马革顺、王建中、杨嘉仁、黄晓同等老一辈作曲家、指挥家、教育家和现任的专家、教授们，培养了大批享誉国内外的优秀音乐人才，为院系，乃至为中国音乐教育和文化事业的建设与发展做出了巨大贡献。

2007年9月，指挥专业从作曲指挥系分出，恢复独立建制的作曲系。 何占豪、陈钢的《梁祝》以外，宋歌、吴基学等许多优秀学生作品在重大国际作曲比赛中取得佳绩。 主要课程由和声、复调、曲式、配器四大件扩展为五大件（加电子音乐）。如今，作曲系有雄厚的师资，具备国际先进的教学、创作和科研水平。