在各方努力之下，学校较快安置下来。诸院系按照实际情况，分赴汉中、城固、沔县各地，分配校舍，作开课准备。虽然许多地方十分简陋(例：城固旧文庙修葺后，改为男生宿舍，居住600余人；旧考院西北小院修葺为女生宿舍，居住120余人。全为上下木架床。因房屋破旧，每遇阴雨，屋顶皆有数处漏雨)，可大家积极性颇高，“联大”地理学系很快于4月17日自行开始授课。
当年5月2日，国立西北联合大学正式开学。全校在城固校本部举行了开学典礼。
然而，“西北联大”毕竟是由几所大学合组而成。它们之间，先前也少有交集，因为经费、原校实力甚至派系势力、学校组织领导等问题，便很快凸显。校政方面，“西北联大”开始时延续“临时大学”旧制，不设校长，由校筹备委员会常委徐诵明、李蒸、李书田、陈剑翛共同主持。
徐诵明是原北平大学校长，李蒸是原北平师范大学校长，李书田是原北洋工学院院长，陈剑翛是以教育部特派员身份担任常委。有首而无首，也许使这些原本的校长们不适应。原北洋工学院的李书田，早有恢复北洋大学的想法。就在抗战爆发的前夕，他起草了国立北洋大学分期完成计划，后被推为恢复北洋大学筹委会总干事，并一直致力于此项工作。1939年3月，他居然率一些原北洋学生南行。虽然后来多数学生被劝回到城固，但李书田却在西昌创办了西康技艺专科学校，以后还有种种恢复北洋大学的举动……此例可见，当时合组的“联合大学”中问题之一斑。
而在外部似乎也在快速并有力地推动着“西北联大”的分拆。1938年7月，距离开学不过两个来月，新上任的教育部长陈立夫便发布训令，令西北联大工学院(原北洋工学院及北平大学工学院)、东北大学工学院、私立焦作工学院合组为国立西北工学院。此外，教育部令李书田为国立西北工学院筹备主任。
同月稍晚，教育部再度发令：“令国立西北联合大学案查该校工农两学院自二十七(1938)年度起与国立东北大学工学院、私立焦作工学院及国立西北农林专科学校分别合并改组为国立西北工学院及国立西北农学院……”不仅西北工学院，这又独立出一个实力较为有限的西北农学院。如此匆忙的举动，不能不使人生出许多猜测。一种观点认为，原北洋工学院院长李书田一心恢复北洋大学，这种主张得到与李书田先后毕业于北洋大学，又均有留美经历的新上任教育部长陈立夫支持或默许。这样的动作，尽管遭到西北农学院全体学生联名上书《呈请维护西北联合大学组织完整，恳请诸公同心协力据理力争》，反对农、工两院改组分立的抵制行为，但并没有取得什么效果。
西北工学院、西北农学院分拆出来之后，其他部分依然以“西北联大”称名。在此期间，“联大”的教学科研依然正常运行。
在西北联大第45次校常务委员会上，还决议以“公诚勤朴”四字作为联大校训；并聘请国文系主任黎锦熙，法商学院院长许寿裳两位著名学者制撰校歌。从后来发表的情况看，校歌为黎锦熙一人署名。《国立西北联合大学校歌》：
并序联黉，卌载燕都迥；
联辉合耀，文化开秦陇。
汉江千里源蟠冢，
天山万仞自卑隆。
文理导愚蒙，
政法倡忠勇；
师资树人表，
实业拯民穷，
健体明医弱者雄，
勤朴公诚校训崇。
华夏声威，神州文物；
原从西北，化被南东；
努力发扬我四千年国族之雄风！
这一切工作的情形，让人感觉这所“联合大学”完全可以正常开展下去。可事实并不如人愿。西北工学院、西北农学院从“西北联大”分拆出去不过一年，1939年8月，国民政府行政院决定，改国立西北联合大学为国立西北大学。原西北联大师范学院、医学院分别独立设置，更名为国立西北师范学院，国立西北医学院。
