La Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento si ricollega idealmente al Collegio Ferdinando I, fondato nel 1593 per accogliere studenti delle facoltà di medicina e di giurisprudenza, e al Collegio Puteano, fondato nel 1605 per accogliere studenti delle facoltà di medicina, diritto e filosofia provenienti dalla città di Biella. Questi collegi vengono rifondati con la nascita nel 1931 del Collegio Mussolini per le scienze corporative e nel 1932 del Collegio Nazionale Medico, entrambi annessi alla Scuola Normale Superiore. Nel 1951 viene istituito anche il Collegio Antonio Pacinotti per accogliere gli studenti delle facoltà di Economia, Ingegneria e Agraria. Con la legge n. 117 del 7 marzo 1967, i diversi collegi costituiscono un'unica "Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento", organizzata nelle aree disciplinari di Scienze sociali e di Scienze applicate e sperimentali.

Nel 1987 il progetto per la valorizzazione della formazione di eccellenza e delle realtà collegiali trova pieno compimento nella legge istitutiva n.41 del 14 febbraio, che sancisce la nascita della Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento Sant’Anna di Pisa. La Scuola Superiore Sant’Anna diviene così la seconda Scuola Superiore di Pisa, gemella della Scuola Normale Superiore, e si dedica allo studio delle scienze applicate: Scienze economiche e manageriali, Scienze Giuridiche, Scienze Politiche, Scienze agrarie e biotecnologie vegetali, Scienze Mediche e Ingegneria Industriale e dell'Informazione. Contestualmente la Scuola entra a far parte del sistema universitario italiano come università ad ordinamento speciale e trova la sua sede nel Conservatorio Sant’Anna, istituito a Pisa nel 1785 all’interno di un monastero benedettino trecentesco, per volere del Granduca Pietro Leopoldo di Lorena.
Nel corso degli anni la Scuola Superiore Sant’Anna ha conseguito una rilevanza non solo nazionale ma anche internazionale nel panorama accademico e scientifico, ponendosi come punto di riferimento di molte sfide tecnologiche, sociali e culturali.