不拘一格降人材
1926年，游学欧美多年的罗家伦终于回国。他曾在东南大学任过教，随后参加北伐，加入国民党，曾做过蒋介石的秘书、中央党务学校教务主任和代理教育长等职。1928年“五三”济南惨案发生，国民党战地政务委员会外交处长蔡公时等，在负责交涉时，被日军挖眼割耳残杀，时为该会教育处长的罗家伦，受蒋介石委派，与熊式辉一道，涉险调查，严责日军，其胆识颇受国民党上层所赏识。南京国民政府时期，任国民政府教育部长的蔡元培，让罗家伦迅速北上，任清华大学校长。罗家伦到任时正赶上暑假招生，他便在招生启事上写上“男女兼收”。于是，清华迎来了清华史上第一批女学生。
罗家伦到清华，便以前所未有的改革力度重新聘任教师。当时，清华大学教授水平参差不齐，50名教授中，罗家伦只续聘了18人，另行增聘的近30名教师中，毕业于清华的仅占三分之一，来自金陵大学、东南大学的一批化学、物理和生物学科的助教进入清华担任讲师，由此奠定了清华实验科学的雄厚根基。同时，一些有北大背景的文科教授也相继应聘，罗家伦的同学杨振声、冯友兰等还担任了教务长、学院院长等职务。此举在当时曾招来“清华要与北大合并”的恶意谣言，但罗家伦对此毫不在意，他说：“我只抱发扬学术的目的，不知有所谓学校派别。”
罗家伦多年后回忆，他当年聘请教授的原则之一：不把任何一个教授地位做人情，也决不以自己的好恶来定夺。当时有件有趣的事，外文系的吴宓教授，因在“五四”新旧文学之争时，曾攻击过新文学运动，也曾和罗家伦打过笔墨官司。看到罗家伦来当了校长，他怕罗家伦对他有所不利，特地托赵元任来打听消息。罗家伦大笑说：“我们当年争的是文言和白话，现在他教的是英国文学，这风马牛不相及。如果他真能教中国古典文学，我也可以请他来教，我绝不是这样褊狭的人。”以后，罗家伦不但继续聘他，并对他的待遇也格外关照，两人自此倒成了很好的朋友。
罗家伦本人并不属于任何学派，选拔人才也不拘泥于分数。除了对钱钟书的破格录取外，还有1930年报考清华历史系的吴晗，他的数学考了零分，但中文和英文竟是两个满分。罗家伦大笔一挥，将吴晗也破格录取。后来还有记者向钱钟书问及此事，他说：“为此事当时校长罗家伦还特地召我至校长室谈话，蒙他特准而入学。我并向罗家伦弯腰鞠躬申谢。”
罗家伦在清华时最大的贡献之一，是使原隶属于外交部的清华学校改归教育部，升格为国立清华大学。
罗家伦认为，大学校长的首要之举是聘人。因此，他在接任中央大学时，整顿校务的第一步就是从延聘师资入手。一方面他极为挽留原有良好教师，一方面随时添聘专门学者。当时大学的教师分专任和兼任两种，而罗家伦则主张教师队伍以专任为主，其原则是“凡可请其专任者，莫不请其专”，以求其心无二用，专心在中大授课。
罗家伦以他年轻时游学欧美的经历，希望他掌管下的中央大学无论在课程、设备及学术环境方面都显现出一个新式学校的风范。罗家伦性格耿直，处理问题不愿妥协让步，即便有政党要人向他推荐教授，只要他认为不合适的，也一概不收。罗家伦在中央大学时，经常邀请中外名流、学者，包括抗战时期的周恩来、马寅初等来校演讲，按他设想，中央大学的目标应该是柏林大学、牛津大学、巴黎大学等这些国立大学里一流的大学。
数年之后，中大兼任教师即由110人减至34人。而这些为数不多的兼任教员，均为某一学科的专家，为政府或其它学术机关所倚重，“本校所欲罗致而事实上又不可能者。”他就职后，同师生发表《中央大学之使命》，讲词中提出：“创造一种新的精神，养成一种新的风气，以达到一个大学对于民族的使命”。除了充实图书仪器外，他还特别注重教学人才的坚强阵容。为了网罗真正的贤才，他绝不出卖人情，为此也得罪了不少人。由于他用心求访人才，礼贤下士，所以能请到北洋大学出身、后来留美成绩极为优异的卢孝侯为工学院院长。
纪律化治校
罗家伦在清华大学留下两个“第一”，他是清华成为“大学”后的第一任校长，也是第一个被学生赶出校园的校长。
清华大学校史研究专家黄延复谈起罗家伦当年被驱逐一事，仍深感惋惜。在他看来，罗家伦对清华教育和学术独立，对教授学术地位提高，颇有贡献。
1928年，清华学校更名为清华大学，罗家伦就任校长，时年30岁。就职演说时，这位年轻人意兴豪迈，指责清华“房子太华丽，设备太稀少”，冗员过多，教师地位不高，学术不能独立。
罗家伦毕生相信，“罗致良好教师，是大学校长第一个责任”。当时，清华大学教授水平参差不齐，其中55名教授，罗家伦看中的只有18人。他将余者尽数辞退，自己四处延揽当世高人。
很快，政治学家张奚若、萧公权，哲学史家冯友兰，化学家张子高等都受邀前来。此时“精英集结，清华园为之一振”，酝酿着即将到来的20世纪30年代的盛况。
为了请来历史学家蒋廷黻，罗家伦亲自到南开大学。蒋廷黻看不上清华，罗家伦干脆在蒋延黻家赖着不走，腻了一夜。次日，蒋廷黻答应了他的请求。
清华“房子华丽”，罗家伦便主张学生宿舍朴素，“乃至于不甚舒适”。不过，在体育场和图书馆的建设上，他毫不吝惜金钱。为扩建图书馆，他亲自勘测地形，绘制草图，参加设计。
黄延复评价，以罗家伦任校长为界，清华的地位及学术水平，前后迥异。不过，这并未使他逃脱被驱出校园的厄运。
这些措施都与他性格息息相关。罗家伦为人倔强，当时记录称他“讲话常大言不惭”，处理问题从不愿妥协与让步。时有党内要人向他推荐教授，他认为不合格者，一概不收。
刚入主清华时，罗家伦提出纪律化治校，自己在校园里身着戎装，实行军事化管理，要求学生见到教员须行礼。又因为他身份特殊，是蒋介石跟前红人，因此，他被视为党化教育的身体力行者，反对者众。
而罗家伦所进的清华，恰是民主意识日盛的清华。此时清华校园，五四运动遗响犹在，西式自由风气盛行，学生干预校政情形十分普遍。这与罗家伦的军事化管理恰成冲撞。
此外，罗家伦用新颁组织条例，削弱了教授会权力，引起众教授不满。后双方几经争论，教授会的职权得以维护，清华教授治校的传统，自此开始大兴。
1929年4月，因与清华大学董事会发生矛盾，罗家伦倔强脾气一发，又提出辞职。不料，清华大学学生会当即通告，对他辞职，本校无人表示挽留。
这大概是这名清华校长人生中最黯淡的一次谢幕。1930年，清华师生掀起“驱罗”运动。5月20日，学生代表大会提出了“请罗家伦自动辞职”议案。罗家伦随即提出辞呈，学生会立即致电教育部，请速准其辞职。
这段历史后来被作了不同的记录。一种记录说，罗家伦硬着头皮，死撑到底，最终匆忙写就辞呈，灰溜溜离开。另一种记录则描述，他认为学生的议案是对自己莫大的侮辱，标榜自己士气不可不存，乃从容离去。
1932年8月，当罗家伦带着一腔热血和勃勃雄心，准备在清华大干一番的时候，中原大战爆发，阎锡山的势力控制了华北，阎系人物提出“清华人管清华”的口号，校园里掀起“驱罗运动”，处于复杂政治形势下的罗家伦被迫辞职。尽管如此，在不到两年时间里，罗家伦对清华所做的成绩，依旧被肯定。当年清华大学国学研究院的导师陈寅恪，谈到这点时说：“志希在清华，把清华正式地成为一座国立大学，功德是很高的。”而研究清华校史多年的苏云峰教授曾说：“现在很多人只知道梅贻琦是清华大学的功臣，而不知道罗家伦的奋斗成果与经验，实为梅氏的成就，铺下了一条康庄大道。”
史书记载，罗家伦离校后，阎锡山任命乔万选为清华大学校长，带着武装卫兵和“秘书长”、“庶务主任”，企图武力接手清华，最终失败。而清华大学第二任校长吴南轩，到校月余后，就与教授会决裂，任用私人为教务长、秘书长。
相比之下，清华大学学生与校长罗家伦意气相争，后人评价，他的行为到底不失礼据，所表现的民主姿态，令人追慕。
而就在他1929年4月提出辞呈后不久，回老家省亲，无意间得知当地有人欲出手一批珍异典藏，他竟然近乎忘记了辞职一事，迅即电告清华图书馆主任南下购书，购得37800册珍藏，成为清华大学馆藏极具价值典籍。
六字方略
罗家伦离开清华后，曾受聘为武汉大学教授。之后，罗家伦被任命为国立中央大学校长。当时的中大正处于动乱之中，先是易名风潮，1927年6月到1928年4月，10个月内，四易校名，先后经历了东南大学、第四中山大学、江苏大学和国立中央大学。随后又是易长风潮，1931年到1932年，两年不到，七易校长，最后只得由国民政府行政院下令解散中大，成立中大整理委员会，由蔡元培任委员会主席，当时的罗家伦是委员之一，后不到两个月，整理委员会解散，由罗家伦出掌中大，至此，这场易长风潮遂告平息。