1998年化学系将原分属于各教研室的教学实验室和大中型测试仪器室整合成立了化学基础实验教学中心（现更名为化学实验教学中心，以下简称“实验教学中心”）。负责化学学院、生命科学学院、环境学院、资源学院四个学院本科生的化学实验教学以及继续教育学院本科、专科学生的基础化学实验教学和全校文理科本科生的化学实验选修课。实验教学中心统一安排实验教学课程和聘任实验教师。实现了“人、财、物”的集中管理。

在学校的支持下，经过“211工程”、“985工程”项目及世行贷款项目的建设，中心实验室的综合实力得到加强，整体水平有了显著的提高。1999年对原有的实验教学体系做出了较大的改革，在我校“综合性、有特色”的办学思想指导下，打破了原来实验课依附于理论课的“教辅”模式，在化学一级学科的平台上，实验课程以“一体化、多层次”的形式独立设课，建立了以培养学生全面科学素质、综合实验能力和创新精神为主的理论结合实际的实验教学新体系。在实验室建设方面，成立了“化学基础实验室”、“化学合成实验室”、“化学综合实验室”等中心集中管理的实验室，建立了大中型仪器测试室——中级仪器实验室，实现了资源的统一配置和共享，提高了实验室和仪器设备的使用效率，为培养具有全面科学素质的人才提供了良好的实验环境和设备保障。积极引进高学历人才充实到实验工程人员队伍中来，鼓励学术骨干担任实验课教师。在几年的运行过程中，实验教学中心建立了一支高素质的实验教学队伍和实验室管理队伍；建立了科学、规范的管理体制。

2002年在总结已有经验的基础上，实验教学中心进一步深化实验教学改革，每学年开设教学实践周，进一步开放实验室。将教师的科研项目转化成为学生的实验课内容，让学生参与到教师的科研工作中，使学生的科研能力得到了训练和提高。增加结合科研前沿的实验，开设绿色化学实验，并给予大力度的支持；对低年级学生施行课内外结合的方式，鼓励学生自己设计实验，充分发挥学生的自主能动性。实验教学中心连续两年成功举办了“食品分析大赛”及“实验教学课件制作大赛”，实验教学中心提供场地和仪器设备，让学生自选题目，自定方案，自己动手实验。创造了多途径、多层次的开放实验室的模式，使学生的创新能力，动手能力大大加强。实验教学中心近年来，每年还与学生会联合举办化学文化节，其中“化学实验一条街”吸引了全校许多同学的参加，提高了学生学习化学的兴趣，充分调动了同学们的积极性。

实验教学中心服务社会，发挥我校“师范”的特色，在全国基础教育中起到示范作用。实验教学中心是“北京市青少年活动基地”，每年接待多批次北京市中小学生来实验教学中心参观、做实验。实验教学中心和北京化学会一起每年举办“全国中学生奥林匹克化学竞赛”赛前培训。多名队员在国际、国内化学竞赛中获得金牌。

在全体人员的共同努力下，实验教学中心于2001年通过了北京市教委组织的“北京高等学校基础课实验室评估”，被专家认定为“合格实验室”。实验教学中心严格按照教育部“示范中心”的要求建设，教学实验室总面积达4260平方米，实验教学中心实验环境和条件面貌一新，为全国师范院校做出了榜样。创出了一条老实验室如何高效、快捷成为现代化实验室的道路。在实验教学中心全体职工的共同努力下，实验教学中心于2006年被评为北京市“实验教学示范中心”，2007年被评为国家级实验教学示范中心建设单位。近年来，实验教学中心的建设得到了快速发展，教学改革取得了一系列显著成果。2008年被北京市总工会授予工人先锋号优秀班组先进集体，2009年6月，北京市科学技术委员会授予实验中心首都科技条件平台开放实验室称号。中心教师为主要完成人的实验教学改革成果先后获2009年北京市高等教育教育教学成果一等奖、国家级教学成果奖二等奖。以中心主任欧阳津老师为带头人的实验教学团队2010年先后获得了北京市优秀实验教学团队及国家级教学团队称号。

2012年，实验中心以优异的成绩通过国家级实验教学示范中心的评估验收，正式获批化学国家级实验教学示范中心（北京师范大学）。中心进入了一个高速发展的新阶段。2017年，以中心教师为主要完成人的“注重学科优势和特色的化学虚拟仿真实验教学体系的建设与实践”实验教学项目获得北京市高等教育教学成果奖一等奖。2019年，中心申报的具有自主软件著作权的虚拟仿真项目“放射化学实验防护及应用实例”获得国家级虚拟仿真实验教学项目，2020年该项目获批国家级一流本科课程。

在学校和学院的支持下，中心不断加强本科教学实验室的建设，改善办学条件，推动了教学实验的现代化建设，促进了实验教学质量的提高。中心每年召开教学指导委员会会议，对实验教学工作进行梳理总结，讨论部署下一年度工作，对推动实验教学改革发展，全面提高人才培养质量，提高本科实验教学水平，发挥了重要作用。

中心始终坚持学校“综合性、研究型、教师教育领先”的办学方针，在创新人才培养和卓越教师培养方面发挥了示范和引领作用。