篮球运动是1891年由美国人詹姆斯·奈史密斯发明的。当时，他在马萨诸塞州斯普林菲尔德基督教青年会国际训练学校任教。由于当地盛产桃子，这里的儿童又非常喜欢玩将球投入桃子筐的游戏。这使他从中得到启发，并博采足球、曲棍球等其他球类项目的特点，创编了篮球游戏。
最初篮球游戏比较简单，场地大小和参加游戏的人数没有限制。比赛队员分成人数相等的两队，分别站在球场的两端，在裁判员向球场中央抛球后，双方队员立即冲进场内抢球，并力争将球投进对方的篮筐。因为桃筐是有底的，球投中以后就留在篮子里，人必须登上专设的梯子才能将球从篮筐里取出。
随着场地设施的不断改进，篮筐取消了筐底，并改用铁圈代替桃篮，用木板制成篮板代替铁丝挡网，场地增设了中线、中圈和罚球线，比赛改由中场跳球开始。与此同时，场上比赛队员也通常改为每队5人，开始有后卫、守卫、中锋、前锋、留守等位置之分。此外，奈史密斯制订了一个不太完善的竞赛规则，共13个条款，其中规定不允许带球跑、抱人、推人、绊人、打人等。这大大提高了篮球游戏的趣味性，并且吸引了更多的人来参加这一游戏，从而使篮球运动很快普及到了全美国。
1892年，篮球运动首先从美国传入墨西哥，并很快在墨西哥各地得到开展。这样，墨西哥成为除美国外，个开展篮球运动的国家。此后，这项运动先后传入法国、英国、中国、巴西、捷克斯洛伐克、澳大利亚、黎巴嫩等国家，在世界范围内得到了开展、普及和发展。
1895年，美国人鲍勃盖利将篮球传入中国，1896年天津基督教育青年会举行了中国次篮球游戏表演。之后在天津、北京等城市青年会中开展起来。在1910年旧中国首届全国运动会上，篮球被列为表演项目。1914年的第二届全运会上篮球被列为男子正式竞赛项目，1924年在第三届全运会上被列为女子正式竞赛项目。篮球自1951年起一直是亚运会的正式比赛项目。
1932年国际业余篮球联合会成立，男子篮球被国际奥委会承认为奥运会正式比赛项目。1946年，美国出现职业篮球联赛，并发展为NBA。
女子篮球运动到20世纪初才开展起来。1976年，女子篮球被列为奥运会正式比赛项目。