截止至2019年10月，芝加哥大学的校友、教职工和研究人员中，曾产生过100位诺贝尔奖得主（请参考各大学诺贝尔奖得主列表）、位列世界第四，以及9位菲尔兹奖得主和4位图灵奖得主。截止2018年，15位教授荣获过美国国家科学奖章，现任教授中有超过60位美国国家科学院、国家工程院和国家医学院院士。
学术界（自然科学）
陈省身，著名数学家、20世纪微分几何之父，曾长期担任芝加哥大学数学教授。
安德烈·韦伊，著名数学家、布尔巴基小组创办者之一，曾在芝加哥大学任教。
桑德斯·麦克莱恩，著名数学家、范畴论创始人之一，芝加哥大学教授，曾获芝加哥大学硕士学位。
恩里科·费米，著名物理学家、“原子能之父”、1938年诺贝尔物理学奖得主、芝加哥大学教授，为纪念他，芝加哥大学专门成立了恩里科·费米研究所。
詹姆斯·弗兰克，著名物理学家，以“弗兰克-赫兹实验”闻名，1925年诺贝尔物理学奖得主、芝加哥大学教授，为纪念他，芝加哥大学成立了詹姆斯·弗兰克研究所。
爱德华·泰勒，著名物理学家、“氢弹之父”，曾在芝加哥大学任教。
阿瑟·康普顿，著名物理学家，1927年诺贝尔物理学奖得主、康普顿效应的发现者，曾长期担任芝加哥大学教授，芝加哥大学冶金实验室主任。
罗伯特·密立根，著名物理学家，因在芝加哥大学进行了油滴实验而获得1923年诺贝尔物理学奖，芝加哥大学教授。
阿尔伯特·迈克耳孙，著名物理学家，首先进行光速的测量、获得1907年诺贝尔物理学奖，芝加哥大学物理系第一任主任。
利奥·西拉德，核物理学家，1933年提出了核链式反应，1939年与阿尔伯特·爱因斯坦致信美国总统罗斯福（爱因斯坦—西拉德信），促成曼哈顿计划。
华人物理学家李政道、杨振宁、崔琦曾获得诺贝尔物理奖，他们均从芝加哥大学物理系获得博士学位。
埃德温·哈勃，世界著名天文学家、星系天文学之父，哈勃望远镜以其命名，获芝加哥大学天文学博士。
卡尔·萨根，天文学家、科普作家，获芝加哥大学本科、硕士及博士学位。
华人物理学家叶企孙、周培源、吴有训以及华人气象学家郭晓岚、叶笃正曾在芝加哥大学求学。
威拉得·利比，1960年诺贝尔化学奖得主，在芝加哥大学任教期间利用碳14发明了放射性碳定年法。
李远哲，华裔化学家、1986年诺贝尔化学奖得主，曾在芝加哥大学任教。
詹姆斯·杜威·沃森，1962年诺贝尔生理学或医学奖得主、DNA双螺旋结构发现者、二十世纪分子生物学领军人物，芝加哥大学本科毕业。
乔治·比德尔，1958年诺贝尔生理学或医学奖得主、遗传学家，曾担任芝加哥大学第7任校长。
华人医学家吴阶平、丁光生、俞霭峰、卢于道均曾在芝加哥大学求学或工作。
罗伯特·弗洛伊德，计算机科学家、1975年图灵奖得主，芝加哥大学本科毕业。
学术界（人文社科）
米尔顿·弗里德曼，芝加哥大学经济学教授、芝加哥经济学派领军人物、货币学派的代表人物，1976年诺贝尔经济学奖得主、1951年约翰·贝茨·克拉克奖得主，被广泛誉为二十世纪最具影响力的经济学家和学者之一，代表作包括《资本主义与自由》。
保罗·萨缪尔森，1935年从芝加哥大学本科毕业，1970年诺贝尔经济学奖得主、1947年约翰·贝茨·克拉克奖得主，新古典综合学派的创始者之一、盐水学派代表人物之一，其著作《经济学》（Economics ）是经济学的经典教材。
乔治·斯蒂格勒，芝加哥大学经济学教授、芝加哥经济学派代表人物之一（第二代），1982年诺贝尔经济学奖得主。
罗纳德·科斯，法律经济学创始人之一、芝加哥大学教授，芝加哥经济学派成员（第二代），1991年诺贝尔经济学奖得主。
理查德·波斯纳，被广泛誉为历史上最具影响力的法学家之一、历史上文章被引用量最高的法学学者，法律经济学的创始人之一，美国联邦第七巡回上诉法院法官、前首席法官，长期在芝加哥大学法学院任教。
亚伦·戴雷科特，法律经济学奠基人、芝加哥大学教授，芝加哥经济学派早期成员。
盖瑞·贝克，芝加哥大学教授，第三代芝加哥经济学派领军人物、法律经济学的重要人物，1992年诺贝尔经济学奖得主。
尤金·法马，芝加哥大学教授，第三代芝加哥经济学派代表人物，2013年诺贝尔经济学奖得主。
拉尔斯·彼得·汉森，芝加哥大学教授，第三代芝加哥经济学派代表人物，2013年诺贝尔经济学奖得主。
弗里德里希·哈耶克，芝加哥大学教授、奥地利经济学派代表人物，1947年创立朝圣山学社，1974年诺贝尔经济学奖得主，被广泛誉为二十世纪最具影响力的经济学家及社会思想家之一，著有《通往奴役之路》、《致命的自负》、《自由秩序原理》等等。
司马贺，经济学家、计算机学家、1978年诺贝尔经济学奖得主、1975年图灵奖得主，获得芝加哥大学本科、博士学位。
华人经济学家邹至庄、林毅夫均从芝加哥大学毕业。
约翰·杜威，著名哲学家、教育家、心理学家，美国二十世纪上半叶最知名的学者之一，原芝加哥大学教授，曾担任哲学系、心理系主任，教育学院院长。在芝加哥大学任教期间，他创立了芝加哥大学附属实验学校，并担任校长。
伯特兰·罗素，著名哲学家，1950年诺贝尔文学奖得主，曾在芝加哥大学任教。
夏含夷，东亚语言与文化系汉学家，任芝大Lorraine J. and Herrlee G. Creel讲座教授。
查良钊，教育家，毕业于芝加哥大学教育学院。
律政界
贝拉克·奥巴马，第44任美国总统，从1992年到2004年在芝加哥大学法学院教授宪法。
伯尼·桑德斯，美国总统候选人、无党派领袖、参议员，获芝加哥大学本科学位。
保罗·沃尔福威茨，前世界银行行长、美国前国防部副部长，获芝加哥大学政治学硕士及博士学位
彼得·乔治·彼得森，前美国商务部部长、黑石集团联合创始人、前雷曼兄弟CEO，获芝加哥大学工商管理硕士（MBA）。
约翰·保罗·史蒂文斯，美国最高法院大法官，获芝加哥大学本科学位。
安东宁·斯卡利亚，美国最高法院大法官，曾任教于芝加哥大学。
艾蕾娜·卡根，美国最高法院大法官，曾任教于芝加哥大学。
理查德·波斯纳，被广泛誉为历史上最具影响力的法学家之一、历史上文章被引用量最高的法学学者，法律经济学的创始人之一，美国联邦第七巡回上诉法院法官、前首席法官，长期在芝加哥大学法学院任教。
杰弗里·帕尔默，前新西兰总理，芝加哥大学法律博士（J.D.）。
连战，中华民国副总统，芝加哥大学政治学博士，曾担任担任台湾芝加哥大学校友会荣誉会长。
严景耀，中国民主促进会创始人、社会学家，获芝加哥大学博士学位。
梅汝璈，著名法学家、律师，曾任远东国际军事法庭法官，获芝加哥大学法律博士学位（J.D）。
林孝信，保钓运动健将，曾在芝加哥大学攻读物理学博士。
商业界
詹姆斯·麦肯锡，麦肯锡公司创始人、芝加哥大学教授。
拉里·埃里森，甲骨文公司创始人、芝加哥大学校友。
荣·科赞，前高盛集团CEO、前新泽西州州长、参议员，芝加哥大学MBA。
彼得·乔治·彼得森，黑石集团联合创始人、前雷曼兄弟CEO、前美国商务部部长，获芝加哥大学工商管理硕士（MBA）。
亚当·席尔瓦（萧华），NBA总裁、芝加哥大学法律博士。
文体界
索尔·贝洛，美国著名作家、1976年诺贝尔文学奖得主，芝加哥大学校友。
苏珊·桑塔格，美国著名作家、评论家，芝加哥大学本科毕业。
穆旦，诗人、文学家，九叶诗派成员，芝加哥大学硕士。
朱湘，作家、诗人，新月派重要作家，芝加哥大学校友。