Los orígenes de esta institución valenciana se encuentran en la creación de la Academia de Pintura, Escultura y Arquitectura de Santa Bárbara, denominada así en honor de Bárbara de Braganza, esposa del rey Fernado VI que autorizó la creación de la institución el 7 de enero de 1753. La creación de esta Academia se realizó a semejanza de la creada el año anterior en Madrid con la denominación de Real Academia de Bellas Artes de San Fernando.

La petición de creación de esta Academia fue realizada a solicitud de distintos artistas valencianos, entre ellos, los hermanos Ignacio Vergara y José Vergara, y su objetivo era la formación y enseñanza de las Bellas Artes. Tendría su sede en la Universidad de Valencia. Tenía su entrada por la puerta existente en la esquina de la calle Salvá con la calle Universidad y ocupaba tres aulas cedidas por el Ayuntamiento gracias a las gestiones realizadas por el Marqués de Jura Real y por don Francisco Navarro Madramany, a la sazón regidores de la ciudad.

Por desgracia esta institución tuvo su tiempo contado y desapareció en 1761 por razones económicas. No obstante el 14 de febrero de 1768, el rey Carlos III autorizó la creación de una nueva Academia que recibiría el nombre de Real Academia de las Tres Nobles Artes de San Carlos. La nueva Academia volvía a seguir la estela de la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando creada en 1752 con sede en Madrid, y recibió el nombre de San Carlos en honor al rey que había concedido su permiso, es decir Carlos III. Su primer director fue el pintor Cristóbal Valero (1707-1789) y continuó teniendo su sede en la Universidad Literaria.

La Real Academia de Bellas Artes de San Carlos nace con un carácter valenciano y sus objetivos al igual que sus orígenes era la enseñanza de las Bellas Artes. Se crean las especialidades de Pintura, Escultura, Arquitectura, Grabado y Dibujo de flores y ornatos asociado a la industria de la seda. No obstante sus objetivos y logros irían más lejos, ya que fue el germen del nacimiento y creación de diversos museos de pintura y escultura que acabarían formando el actual Museo de Bellas Artes de Valencia y la Escuela de Bellas Artes, en la que tantos artistas valencianos se han formado. Museo y Academia comparten sede en el Museo de Bellas Artes San Pío V pero en la actualidad son dos organismos independientes desde 1913.

Como ya hemos indicado su sede estuvo originalmente en la Universidad de Valencia, pero en 1850 ante el creciente número de estudiantes y el aumento de sus colecciones de pinturas, el organismo se trasladó al desamortizado Convento del Carmen. Desde esta ubicación lograría salvar mucho del patrimonio artístico que la ley de desamortización de Mendizábal había desperdigado por distintos lugares. Por similares motivos en 1942 la colección de pintura fue trasladada al actual Museo de Bellas Artes San Pío V de Valencia y desde el año 2007 comparten Academia y Museo sede en este edificio.

La entidad actualmente es una Corporación cultural de interés público, cuyo fin último es el fomento de la bellas artes en todas sus ramas y expresiones. La enseñanza, ejercicio y difusión de la cultura. Se estructura en diversas artes: Arquitectura, Escultura, Pintura-Grabado-y-Dibujo, Música y Artes de la imagen. Sus socios pueden ser de honor, de número, supernumerarios y correspondientes. En la actualidad son títulos honoríficos de gran prestigio artístico.

Se rigen por unos Estatutos aprobados en 1989 por la Generalitat Valenciana, y corresponde el Alto Patronazgo al rey de España y como presidente de honor al correspondiente de la Generalitat Valenciana. En la actualidad entre otras funciones cumple funciones de peritaje y asesoramiento ante la Generalitat Valenciana (Gobierno Valenciano).