本校創校於1895年，是一所歷史悠久的師資培育學府，也是臺灣新式教育之濫觴。學校發展經歷主要時期：日治高校及師範時期（1895-1945）；女子師範教育時期（1945-1979）；師範專科學校時期（1979-1987）；師範學院時期（1987-2005）；教育大學時期（2005-2013）；以及臺北市立大學時期（2013- ）。
本系是以師範專科時期之「美勞組」為基礎，在1989年成立「美勞教育學系」，培育臺北市小學之美勞師資；並於1997年成立「視覺藝術研究所」；於1999年成立「視覺藝術研究所教學碩士班」；2005年因應學校轉型為教育大學，組織規程修改，「美勞教育學系」和「視覺藝術研究所」合併成「美勞教育學系(含碩士班)」；2007年更名為「視覺藝術學系」（包括日間大學部、碩士班以及夜間教學碩士班）；2011年為廣納在職之社會大眾進修，把「視覺藝術學系教學碩士班」改為「視覺藝術學系碩士在職專班」。
目前每年招收大學部一班45人，日間碩士班16人（創作類和理論類各8人），夜間碩士在職專班25人。本系從創系招收大學部學生30人開始，擴增至目前全系共有學生247人；教師人數由初始的9人到目前的14人（另有1人徵聘中），其中具博士學位以及具教授職級的教師均超過半數以上。
本系在2007年更名為「視覺藝術學系」，在2008年對大學部和日間碩士班課程做了大幅修訂，從原為小學美勞師資培育為主要方向，轉型為培育優秀的視覺藝術專業人才，包含藝術創作、藝術理論、以及藝術應用與推廣工作者。透過視覺藝術相關理論與創作實務，以激發學生開創宏觀視野、多元學習，涵養兼顧本土與國際之藝術觀，並力求跨領域之結合，以達到當今社會對視覺藝術發展之需求。
本校於2005年更名為「臺北市立教育大學」的同時成立「藝術治療研究所」，隸屬於本校「美勞教育學系」（現更名為視覺藝術學系），是國內正式學制中第一也是唯一以「藝術治療」為名之系所，每年招生八名。藝術治療(Art Therapy)為結合藝術、心理、教育與醫療的新興學科，本校於94學年度成立「藝術治療研究所」，然為加強與本校之視覺藝術、音樂、心理和特殊教育資源的整合，於96學年度改設「藝術治療碩士學位學程」。103學年度起，原學程併入「視覺藝術學系」，成為碩士班之「藝術治療組」，延續十幾年來之傳統與資源，以培養視覺藝術治療之專業人才為目標。
在2011年成立的碩士在職專班主要目標是以視覺藝術創作與藝術治療資源整合為主軸，培育藝術創意與服務專業人才。