全面抗战爆发后，随着革命形势的发展，急需大批妇女干部去领导和推动全国各地的妇女运动。1939年2月，中共中央在《关于开展全国妇女运动的决议》中指出要加强培养妇女干部。3月8日，毛泽东在延安纪念“三八”节大会上明确指出：纪念三八妇女节开大会，就是要妇女结团体，争取妇女的自由与平等。妇女解放与社会解放是密切联系的，要真正求得社会解放，就必须发动广大的妇女参加；同样，要真正求得妇女自身的解放，妇女就一定要参加社会解放的斗争。并倡议创办中国女子大学，得到中共中央的同意。
经过几个月的紧张筹备，中国女子大学于1939年6月初开始招生，7月20日，在延安正式创办并举行开学典礼。毛泽东、周恩来、张闻天等出席典礼大会，毛泽东、周恩来发表了讲话。毛泽东在讲话中强调：女大的成立，在政治上是有着非常重大的意义。它不仅是培养大批有理论武装的妇女干部，而且要培养大批做实际工作的妇女运动的干部，准备到前线去，到农村工厂中去，组织二万万二千五百万妇女，来参加抗战。假若中国没有占半数的妇女的觉醒，中国抗战是不会胜利的。他还强调：全国妇女站起来之日，就是抗战胜利之时。只有全国妇女都起来了，革命才能得到成功。
中国女子大学是一所专门培养妇女干部的学校，其办学宗旨为：以培养抗战建国的妇女干部人才为目的。其教育方针是：“以养成具有斗争理论的基础，革命工作方法，妇女运动专长和相当职业技能等抗战建国知识的妇女干部为目的”。旨在担负民族、社会、妇女解放三个伟大的任务。其校训是：紧张的学习，艰苦的生活，高尚的道德，互助的作风。
女大校址设在延安城北的王家坪西侧，校长先为陈绍禹（王明）、后为李富春；副校长为柯庆施、林莎、柯仲平；教务长为张琴秋，政治部主任孟庆树，总务处长为吴朝祥。女大先后招收学员两期，培训了2000多名妇女干部。
女大开办时，有学生近500名，他们来自全国21个省市，还有从朝鲜、南洋、泰国回来的华侨女青年，有着不同的社会出身，不同的文化程度，不同的信仰，年龄最大的41岁，最小的14岁，平均年龄20岁左右。女大从1939年成立至1941年秋结束，共办两期，学习期限一年至一年半。第一期有普通班（内分一、二、三、四、五班），培养文化水平较低的学员；高级班培养政治文化水平较高的学员；特别班培养长征妇女干部；陕干班培养陕北地方妇女干部。第二期增加到12个班（8个普通班，2个高级班，1个陕干班，1个特别班），学生也增至1000多人。
在教学内容上，主要学习马列主义、社会形式发展史、政治经济学、哲学、中国问题、中国共产党问题、三民主义、妇女运动，此外还有选修课、外语（世界语、英语、日语、俄语）、新闻、速记、会计、医药卫生等职业教育。授课教员均邀请延安各界著名学者，如王鹤寿、许涤新、冼星海等，中共中央负责同志也经常到校作报告和讲学。
在教学方法上，采取集体学习与个人自学并重，坚持理论与实践的统一，学生不仅要学习马列主义和中国革命的基本理论著作，同时还要经常举行讨论会、辩论会，学习政治和时事，学会用马列主义的原理分析研究各种具体问题，并组织各种实习团到农村，给行政机构以及各民众团体定期参政实习，以培养独立工作的能力。同时学生还定期轮流参加劳动，如开荒、种地，在学校的工厂里缝衣服、制服。
1941年8月28日，中共中央决定将中国女子大学、陕北公学、泽东青年干部学校合并成立延安大学，女大的一部分学生分配到前线，一部分人留在当地工作，还有一部分考入别的学校继续上学。女大结束了办学使命。
中国女子大学创办的时间虽然短暂，却培养出了一批优秀的妇女干部。她们分赴全国各地，担负各种工作，特别在发动妇女投身抗战工作中发挥了重要的作用。同时，也为中国共产党培养妇女干部积累了经验。