此外，蔡元培還主張史學必須以科學的依據為基礎，要學習歐美新史學的優點。他後來曾說：“中國的曆史人文之學，發達在自然科學未發達之前；西洋的曆史人文之學，則發達在自然科學既發達之後。所以他們現在的古學，有其他科學可資憑藉；我們前代的古學，沒有其他科學可資憑藉。這件事實固可表顯我們的前賢創造古學之才長；然亦正指示我們現在從事此項工作者所憑藉之不如人。我們若不擴充我們的憑藉，因以擴充或變易我們的立點和方法，那裏能夠使我們的學問隨著時代進步呢？”他認為治史學者不僅要重視考古工作，而且和地質學也有密切關係。1923年5月，北大考古學會成立，先後進行過多次考古調查，如河南新鄭、孟津兩縣出土的周代銅器，北京宮山明代古跡，洛陽北邙山出土文物，甘肅敦煌古跡調查等，這對建立科學的史學和豐富學生的史學知識有一定意義。
蔡元培在關於融合中西文化的主張中，還提出要開設中外文化相比較的課程。他說：“治一國文學者恒不肯兼涉他國，不知文學之進步，亦有資於比絞。”這時國文係除開設本國文學、文學史（包括小說史、詞史、戲曲史等）課程外，還開設了外國文學著作選讀、外國文學史等課程，以資比較。又如，他認為：“北大舊日的法科，本最離奇，因本國尚無成文之公私法，乃講外國法，分為三組：一曰德日法，習德文日文的聽講；二曰英美法，習英文的聽講；三曰法國法，習法文的聽講。我深不以為然，主張授比較法。”蔡元培是我國較早提出比較學問題的，這對於培養學生分析能力和開擴知識領域是有好處的。
值得指出的是，蔡元培在融合中西文化的主張中，還明確提出“我們一方麵注意西方文明的輸入，一方麵也應注意我國文明輸出”。在他看來，國際和平的取得，是以互相了解為前提，而“現在歐美大勢，中國人已經漸漸了解；獨是西方人對於中國，不了解的很多。”因而要輸出中國文明，讓國際了解中國。這無疑是十分正確的。
除了在課程建設上注意吸收國外的先進科學文化外，蔡元培還重視直接邀請外國著名學者來校講學。如現代唯心主義哲學家杜威經胡適等邀請來華後，蔡元培曾出麵與杜威任職的哥倫比亞大學商議，留他在北大講授一年哲學。杜威除在北大講學外，還在中國各地巡回講演，前後達兩年多，遍曆十一個省，大量散布了他的實用主義哲學，對中國教育界和思想界產生了惡劣影響。蔡元培對杜威是誰崇的，但他並不讚同實用主義教育觀點。如他在學與術的關係上重學理的研究，在科學研究上，他認為並不是所有項目都能立即得到應用，更難短期就有明顯的效果，但並不能因此而貶低這些科學研究的意義。這些觀點有助於抵製實用主義思想對教育、科研領域的侵蝕。
繼之，羅素、班樂衛、今西龍、杜裏舒、阿士本、耶爾朔夫、福田德三等也曾應邀來校講學或作學術講演。1920年8月，北大特授與法國數學家班樂衛、裏昂大學校長儒班、美國哲學家杜威、美駐華公使芮恩施以榮譽學位，蔡元培主持了授予儀式並發表演說。這是北大第一次授予外國學者以榮譽學位。
1921年蔡元培到歐洲考察教育時，曾親自分別訪問了居裏夫人和愛因斯坦，邀請他們來華講學。這一年3月8日，他在法國訪晤居裏夫人，當麵邀請她來華講學，居裏夫人答：“此次不能柱，當於將來之暑假中謀之。”同年3月16日，他在德國偕原北大理科學長夏元琛訪問愛因斯坦，“詢以是否能往中國？答甚願，但須稍遲。彼詢如往中國演講，應用何種語言？告以可用德語，由他人翻譯，夏君即能譯者之一。”1922年秋，愛因斯坦應邀到日本講學，他表示願同期來華，雙方並商妥了來華講學的條件。但由於中國方麵擬以各團體聯合名義發出聯合邀請信，往返協商費時，致使愛因斯坦在日本等了五個星期，未接到中方正式邀請信件，以為北大不打算踐約，便延長了訪日時間；直到12月22日，他方收到蔡元培寄去的信，才了解是誤解，但日程已無法改變，致使這次訪華無法實現。愛因斯坦在致蔡元培的信中說：“雖然極願意且有從前鄭重的約言，而我現在不能到中國來，這於我是一種莫大的苦痛。”“我今希望先生鑒諒，因為先生能夠想見，倘使我現在能到北京，我的興趣將如何之大。如今我切實希望，這種因誤解而發生的延誤，將來再有彌補的機會。”當時，北大曾為愛因斯坦訪華作準備，於1922年11至12月舉行了愛因斯坦學說公開演講，講題有：《愛因斯坦以前之力學》（主講人丁燮林）、《相對各論》（何吟苜）、《舊觀念之時間及空間》（高叔欽）、《愛因斯坦之生平及其學說》（夏元瑰）、《非歐幾裏特的幾何》（王士樞）、《相對通論》（文範村）、《相對論與哲學》（張竟生）。此外，北大當時還組織有相對學說講演會和研究會，介紹和研究愛因斯坦的相對論。
蔡元培也很重視派遣教員、學生出國留學，1918年5月，他曾呈請教育部谘商外交部，請於美國退回庚子賠款用於留學名額中增加北大人選。他提出過去北大有派選留學生成例，京師學堂期間，1903年曾派學生31名赴日留學；1906年曾分別資遣畢業生赴日留學遊曆；1907年複派師範畢業生八名赴英、法、美三國留學。自民國成立，國庫奇絀，派生之舉，因而停止。他認為“此不僅無以鼓勵學生，亦且有礙學術發達，誠莫大之遺憾也。”
他在呈請中提出：“本校文、法、理、工四科每年畢業，約計十四班左右，每班以二人或一人計算，二十名之額，似難再減”。後得以派遣。他還很重視挑選準備留校任教的畢業生派往國外留學，學習外國文化科學知識，以便回校後開設新課，充實課程建設。
如史學係為培養師資，曾由學校選派本係畢業生姚士鼇、理科畢業生毛子水赴德學習史學和地理學。理科如汪敬熙、楊鍾健、孫雲鑄等，也都是在這一時期資送出國留學，後來他們都回北大擔任教學工作。