Il primo dicembre 1767, i gesuiti vengono espulsi dai regni borbonici di Napoli e di Sicilia e tutti i loro beni, comprese le biblioteche, incamerati dal potere regio. Il 31 luglio del 1778, il re affida ad una Delegazione il compito di riorganizzare lo Studio a Palermo e, accanto agli "insegnamenti di parole", si introducono "gli insegnamenti di cose", ovvero la Geometria, l'Economia, l'Agricoltura e il Commercio. Era in embrione la futura Università.

Con l'arrivo di Garibaldi nel 1860 e l'annessione della Sicilia al regno Sabaudo, l'Ateneo diviene interamente laico, viene chiusa la facoltà di Teologia e istituita la Scuola per ingegneri e architetti. L'ateneo diviene luogo di vivaci dibattiti politici e di intensa partecipazione alla vita della città, della regione, del Paese. E' protagonista, con i suoi denti, di quel periodo fecondo di produzione artistica, architettonica, letteraria, che percorse la Sicilia tra la fine dell'800 e i primi del '900; contribuisce alla trasformazione urbanistica della città e, con i suoi laureati, alla formazione della classe dirigente dell'Isola e di una parte rilevante della classe politica che avrebbe governato il Paese.

Dopo la seconda guerra mondiale che causa ingenti perdite tra il personale e gravi danni alle strutture, l'Ateneo riesce a riprendersi malgrado le esigue risorse economiche e il disorientamento sociale. Da lì parte una fase di profonda trasformazione per rispondere al bisogno crescente di formazione universitaria e all'interno dell'ateneo palermitano svolgono la loro attività illustri personalità del mondo scientifico : da Giuseppe Piazzi, che nel 1801 scopre il primo asteroide, al chimico Stanislao Cannizzaro che dà un contributo determinante al sistema atomico moderno, a Emilio Segrè, Premio Nobel per la Fisica nel 1959.