Avant la fondation de Lovanium, l'UCL possédait déjà plusieurs implantations au Congo belge. La Fomulac (Fondation médicale de l'université de Louvain au Congo), fondée en 1926, avait pour but de former des infirmiers et d'effectuer des recherches en médecine tropicale. Par ailleurs, l'UCL a fondé en 1932 la Cadulac (Centres agronomiques de l'université de Louvain au Congo), dans la localité de Kisantu. Ces écoles formaient des agriculteurs congolais et ont été le noyau de la future université.
Malgré les réticences des milieux coloniaux et des partis socialistes et libéraux belges, l'UCL a décidé de construire une nouvelle université sur le plateau de Kimwenza, dans les environs de Léopoldville. Les cours ont débuté en 1954 et les premiers diplômes ont été décernés dès 1958, sous la direction de professeurs d'universités belges.
Peu avant l'indépendance du Congo en 1960, Lovanium s'est détachée un peu plus de l'UCL en devenant juridiquement indépendante, même si cette dernière a continué d'apporter son aide financière et matérielle par la suite. Certains professeurs de l'UCL partageaient en effet leur temps entre Louvain et Lovanium.
En octobre 1967, un recteur congolais, M Tshibangu, diplômé en théologie de l'UCL, a succédé à M Gillon. En 1971, en pleine zaïrianisation du Congo, Mobutu Sese Seko a décidé la fusion de l'université Lovanium avec les universités de Lubumbashi (fondée par l'Université de Liège) et de Kisangani (fondée par des missionnaires protestants) dans une seule université, appelée Université nationale du Zaïre.
