学生常把西校区校园称为“哥特式的乐园”。这个绰号来自于校园西区里哥特式复兴运动（兴起于18世纪的英格兰）时期的建筑。这些建筑大部分由Julian Abele设计，她是美国第一批黑人建筑师。主体的方庭属于非常朴素和早期的建筑风格，与之相对的是，学院方庭的建筑显现出了晚期的法国和意大利建筑风格的影响。
西校区可以称作是杜克大学的中心。除了所有的二年级学生住宿在西校区外，一些三年级和四年级学生也住宿在此。学校的大多数学术和管理机构都在这里。西校区的主要部分是以杜克教堂为中心，南面是住宿方庭，北面是学术方庭，Perkins图书馆和医药中心。泛指的西校区还包括科学与工程楼所在的科学路，福库商学院，法学院和公共关系学院。最后，大多数的餐厅和体育设施都在卡梅隆室内运动场里，这些也都位于西校区。
东校区其实是杜克大学早期的主要校区，在1930到1972年之间，这里曾经是女子学院所在地。这里则成了一年级新生的活动区域，除此之外还有一些系设立在此，包括艺术史系、历史系、文学系、音乐系、哲学系和女性研究系。还有另外一些进修课程也设在这里，有舞蹈、戏剧、教育、电影和学校的帮助写作的项目。另外，一些东校区居住的所有人都是一年级的新生，并且除了作为管理员的高年级同学也只有一年级的新生可以住在这里。这样，一个团结的同龄人队伍就一年接着一年的形成了。东校区是一个自给自足的校区，它有一年级新生宿舍，餐饮中心，Lilly图书馆，鲍德文礼堂，一个剧院，布洛迪体育以及网球场和几个学术楼。馆东校区距西校区有2.4公里，两个校区位于达勒姆城一条高速路两边，但往返于两个校区间并非难事，校园公交车是很方便而且快捷的。
中央校区占地200英亩，在东西校区之间。一些三年级、四年级以及研究生（比如法学院和医学院的学生）住在中央校区。纳什博物馆也在中央校区，还有犹太人生活中心，警察局，儿童中心，麦当劳儿童中心以及一些管理机构比如说住户生活服务处。中央校区有很多娱乐和社交场所，像是篮球场，网球场，沙滩排球场，游泳池，露天烤肉野餐地等等。
从2008年起，杜克大学计划在未来20至50年的时间里来重新建设中央校区。这个计划的目标是把中央校区建设成为一个理想的学术村，来为杜克的全体成员服务。一期计划预计投资2亿4千万，计划中包括饮食，学术，娱乐和服务设施的建设。这个革新的计划关键在于使中央校区更好的融合到整个校园里来，改变它要依靠迂回因而低效的公交线路连接到其它两个校区的现状。
杜克大学是一所世界顶尖的研究型综合大学，是美国最优秀的大学之一，且为美国南部最好的大学。该校长期排名美国前十，并于2002年至2007年期间一度排名前五。2013-2014年的美国《U.S News & World Report》将杜克大学在美国综合大学排名中与麻省理工大学、宾夕法尼亚大学排在并列第7，世界综合大学第20的位置；该校科学院在《美国新闻与世界报道》2007年的全球大学排名中排在第11位；在《泰晤士报高等教育》（THE）2014-2015年排名中，杜克大学排在世界第18位。相比美国传统常春藤盟校（IVY League）的佼佼者：哈佛大学、耶鲁大学、普林斯顿大学，杜克大学虽然历史较短，但无论是教学质量还是学术水平都能与常春藤名校相抗衡，学生曾经一度戏称哈佛大学是“北方的杜克”。
《美国新闻与世界报道》的2015年最好研究型学校，杜克医学院排名第六，法学院排名八，商学院并列十三，工程学院排名二十四。在博士项目的排名中，杜克在文学批评和理论专业排名第一，黑人文学专业排名第三，美国现代文学排名第三，市场专业排名第三，环境政策及管理排名第四，MBA排名第四，公共政策分析专业排名第五，国际商务排名第五，统计数学排名第六，生态学和进化生物学排名第五，生物医学工程第二，国际政治学排名第七，公共事务排名第十，政治学排名第十，理科博士项目排名十二，数学并列二十一，计算机科学排名二十五名，物理并列二十九，化学并列三十八。其中医学院、福库商学院(The Fuqua School of Business）和法学院是杜克大学最著名的三个学院。
2014年，路透社公布了全球“高引用”研究员（前1%）名单，杜克大学有32位教授入选，该人数在以入选研究员所属的主要机构（primary affiliations）的排名中位列全球第四，仅次于哈佛大学、斯坦福大学以及加州大学伯克利分校。
理查德·米尔豪斯·尼克松：美国第37任总统。
里卡多·拉戈斯：智利第33任总统。
罗恩·保罗：1988、2008年、2012年美国共和党总统候选人。
宋嘉澍：杜克大学历史上第一位国际学生。宋庆龄的父亲。
蒂姆·库克：现任苹果公司CEO。
梅琳达·盖茨：世界首富比尔·盖茨的夫人，比尔和梅琳达·盖茨基金会共同创始人。
斯蒂夫·布莱克：前摩根大通银行主席及摩根大通银行投资银行CEO。
Gary L. Wilson：美国西北航空公司CEO。
保罗·莫德里奇：曾获诺贝尔化学奖。
罗伯特·莱夫科维茨：曾获诺贝尔化学奖。
查尔斯·哈德·汤斯：曾获诺贝尔物理奖和邓普顿奖。
汉斯·格奥尔格·德默尔特：曾获诺贝尔物理学奖。
罗伯特·科尔曼·理查森：曾获诺贝尔物理学奖。
凯里·欧文：2011年NBA选秀状元，现役NBA布鲁克林篮网队球员。
J.J.雷迪克：现役NBA费城76人队球员。
格兰特·希尔：1994年NBA探花秀，被誉为“乔丹接班人”。2013年退役。
迈克·邓利维：2002年NBA探花秀，现金州勇士队球队总经理助理。
杜克大学于1838年创建，开始为布朗学院的校舍，隶属于布朗学院的一个分校，位于伦道夫县（三位一体镇），由教士Brantley York所领导的循道宗信徒和贵格会信徒所管理。
1841年，北卡罗来纳州授予学校作为联合学术机构的特权。
1851年，学校改名为师范学院，隶属循道卫理教会。
1859年，因受到卫理公会教堂的捐助而改名为三一学院（Trinity College），校训是“知识与宗教"。
1878年，玛丽·皮尔斯·特里萨吉尔成为学校第一批被授予学位的女性。
1881年宋嘉澍（英文名Charlie），也就是中国近代历史上宋氏家族的创始人，成为学校的第一个国际学生。
1892年，三一学院因受到慈善家朱利安·卡尔和烟草大亨华盛顿·杜克先生的捐助，从三位一体镇迁至达勒姆的新校区。朱利安·卡尔主要捐赠了地皮，即杜克大学的原址，也就是东校区；华盛顿·杜克先生于1892年捐赠了$85,000的现金，主要负责对新校址建筑施工的援助，并在此之后，分别于1896年、1899年和1900年各追加了$100,000的现金捐赠，用于学校的学术研究。
1924年，华盛顿·杜克的儿子詹姆斯·杜克捐赠了一笔高达4千万美元的捐款成立杜克基金，用以赞助他的家乡达勒姆市周围多所高等教育机构与医院的营运。同列在受馈名单的三一学院董事长威廉·普莱斯登·富坚持学校应该改名为杜克大学以感谢杜克家族的善心，在詹姆斯·杜克的同意之下，学校改名为今杜克大学。
学校于1925年至1927年期间重修了东校区，并在1930年开始修建哥特式建筑风格的西校区。西校区最著名的建筑是耗资二百三十万美元杜克大教堂（Duke Chapel），1930年开建至1935年建成。教堂是由朱利安·阿倍勒，美国最早的著名非裔建筑师设计，可以容纳约1600人。教堂高210英尺，为达勒姆市最高的建筑物之一。
1942年，杜克大学承办了唯一一次在洛杉矶之外的NCAA玫瑰碗总决赛（美国大学橄榄球四大碗之首）。学校还在第二次世界大战中承办了为美国海军训练人才的V-12Navy College Training Program项目。
1952年，正式教职工参与大学治理与大学校董会，成立了一个高层次的咨询委员会。
1983年，建立妇女研究计划。
1986年，该校男子足球队胜杜克大学的第一个NCAA冠军。
2010年1月22日，杜克大学在中国江苏省昆山市开工建设昆山杜克大学（Duke Kunshan University，DKU)，目的为创建一个独立法人地位的世界一流研究型综合大学，主攻精英教育和前瞻科研。昆山政府斥巨资为DKU的顺利启动提供了优越的物质条件。2012年8月17日，中国教育部发出行政许可：由杜克大学、昆山市政府、武汉大学三方合办的昆山杜克大学正式获准筹建，但武汉大学将不具备对DKU的管理权。学校于2014年正式授课。
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