Trường Đại học Sư phạm Hà Nội có sứ mạng đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, bồi dưỡng nhân tài cho hệ thống giáo dục quốc dân và toàn xã hội; nghiên cứu khoa học cơ bản, khoa học ứng dụng thuộc các lĩnh vực khoa học Tự nhiên, Xã hội và Nhân văn, Giáo dục đạt trình độ tiên tiến; cung cấp dịch vụ giáo dục và khoa học công nghệ phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế.
Tính đến nay, Trường đã đào tạo được hơn 83.000 cử nhân khoa học, 11.500 thạc sĩ và 952 tiến sĩ.
Trường có 39 chương trình đào tạo hệ chính quy, trong đó: 24 chương trình đào tạo giáo viên, 7 chương trình đào tạo cử nhân khoa học ngoài sư phạm, 7 chương trình đào tạo cử nhân sư phạm chất lượng cao; 42 chương trình đào tạo không chính quy (đào tạo tại chức và đào tạo từ xa), trong đó: 38 chương trình đào tạo giáo viên phổ thông, 4 chương trình đào tạo cử nhân khoa học ngoài sư phạm; 1 chương trình đào tạo cử nhân (Ngôn Ngữ – Văn hóa Việt Nam) liên kết với nước ngoài.
Có 51 chương trình đào tạo thạc sĩ, 43 chương trình đào tạo tiến sĩ và một số chương trình đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ (Toán, Hóa, Lí...) liên kết với các trường đại học nước ngoài.