馬家灣自然科學院舊址位于延安市寶塔區(qū)橋溝鎮(zhèn)馬家灣村北大修廠院內(nèi)。

自然科學院的前身是自然科學研究院。1939年5月，為了保證陜甘寧邊區(qū)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，促進同防、經(jīng)濟建設，中共中央決定在延安創(chuàng)辦自然科學研究院。1939年底，在中央財經(jīng)部召開的自然科學討論會上，一些專家學者提出以現(xiàn)有的科技人員為師資，自然科學研究院為基地，成立自然科學研究院。1940年1月，中共中央決定將自然科學研究院改為工、農(nóng)、科性質(zhì)的教育機構——自然科學院。院長由李富春兼任，副院長陳康白，學院屬中央財經(jīng)部領導。1940年9月1日，自然科學院舉行開學典禮。1941年1月，學院改屬中央文委領導，徐特立接任院長。1941年9月，又開辦了醫(yī)訓班，一年半后轉入醫(yī)科大學。1941年12月年底，中央規(guī)定：“延安大學、魯迅藝術學院、自然科學院為培養(yǎng)黨與非黨的各級高級與中級專門的政治、文化、科學及技術人才的學校。”1943年10月，學院從馬家灣遷到東川橋兒溝，與延安大學、魯藝正式合并，成為延安大學的一個學院。

1945年8月，抗戰(zhàn)勝利后，中共中央決定將自然科學院向東北地區(qū)轉移。11月15日，自然科學院從延安出發(fā)。到張家口后，由于形勢變化，決定暫留當?shù)?，改名為晉察冀邊區(qū)工業(yè)專門學校。1948年，與北方大學工學院合并，定名為華北大學工學院。1949年遷到北京。1952年1月1日，改稱北京工業(yè)學院(今北京理工大學)。