籃球運動是1891年由美華人詹姆斯·奈史密斯發明的。當時，他在馬薩諸塞州斯普林菲爾德基督教青年會國際訓練學校任教。由於當地盛產桃子，這裡的兒童又非常喜歡做用球投入桃子筐的遊戲。這使他從中得到啟發，並博採足球、曲棍球等其他球類專案的特點，創編了籃球遊戲。

最初籃球遊戲比較簡單，場地大小和參加遊戲的人數沒有限制。比賽隊員分成人數相等的兩隊，分別站在球場的兩端，在裁判員向球場中央拋球后，雙方隊員立即衝進場內搶球，併力爭將球投進對方的籃筐。因為桃筐是有底的，球投中以後就留在籃子裡，人必須登上專設的梯子才能將球從籃筐裡取出。

隨著場地設施的不斷改進，籃筐取消了筐底，並改用鐵圈代替桃籃，用木板製成籃板代替鐵絲擋網，場地增設了中線、中圈和罰球線，比賽改由中場跳球開始。與此同時，場上比賽隊員也通常改為每隊5人，開始有後衛、守衛、中鋒、前鋒、留守等位置之分。此外，奈史密斯制訂了一個不太完善的競賽規則，共13個條款，其中規定不允許帶球跑、抱人、推人、絆人、打人等。這大大提高了籃球遊戲的趣味性，並且吸引了更多的人來參加這一遊戲，從而使籃球運動很快普及到了全美國。

1892年，籃球運動首先從美國傳入墨西哥，並很快在墨西哥各地得到開展。這樣，墨西哥成為除美國外，第一個開展籃球運動的國家。此後，這項運動先後傳入法國、英國、中國、巴西、捷克斯洛伐克、澳洲、黎巴嫩等國家，在世界範圍內得到了開展、普及和發展。

1895年，美華人鮑勃蓋利將籃球傳入中國，1896年天津基督教育青年會舉行了中國第一次籃球遊戲表演。之後在天津、北京等城市青年會中開展起來。在1910年舊中國首屆全國運動會上，籃球首次被列為表演專案。1914年的第二屆全運會上籃球被列為男子正式競賽專案，1924年在第三屆全運會上被列為女子正式競賽專案。籃球自1951年起一直是亞運會的正式比賽專案。

1932年國際業餘籃球聯合會成立，男子籃球被國際奧委會承認為奧運會正式比賽專案。1946年，美國出現職業籃球聯賽，並發展為目前的NBA。

女子籃球運動到20世紀初才開展起來。1976年，女子籃球被列為奧運會正式比賽專案。