กองทัพเรือไทยได้มีเรือดำน้ำใช้ในราชการเป็นครั้งแรก เมื่อครั้งที่กำลังพลเรือหลวงมัจฉาณุและเรือหลวงวิรุณเข้าประจำเรือที่ประเทศญี่ปุ่นในวันที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2480[1][10]

ซึ่งต่อมา เรือดำน้ำชุดเรือหลวงมัจฉาณุ 4 ลำ (ได้แก่ เรือหลวงมัจฉาณุ, เรือหลวงวิรุณ, เรือหลวงสินสมุทร และเรือหลวงพลายชุมพล) ได้เดินทางออกจากประเทศญี่ปุ่นเมื่อวันที่ 5 มิถุนายน พ.ศ. 2481 มาถึงประเทศไทยเมื่อวันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ. 2481 โดยปราศจากเรือพี่เลี้ยง[6]

เรือดำน้ำทั้ง 4 ลำ ได้สร้างวีรกรรมในการรักษาอธิปไตย จากการถูกรุกรานโดยประเทศฝรั่งเศสในกรณีพิพาทอินโดจีน อันก่อให้เกิดยุทธนาวีเกาะช้างเมื่อวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2484[1][10]

โดยหลังจากมีการปะทะกัน ทางฝ่ายฝรั่งเศสไม่สามารถบรรลุภารกิจและรีบเดินทางกลับ เนื่องด้วยเกรงว่าเรือดำน้ำของไทยอยู่ในพื้นที่ปฏิบัติการ ซึ่งเรือดำน้ำของไทยได้ติดตามไปจนถึงฐานทัพเรือเรียม กระทั่งเรือรบของฝรั่งเศสไม่ออกมาปฏิบัติการอีกเลย[1][10]

กองทัพเรือไทยจึงเล็งเห็นความสำคัญของเรือดำน้ำมาโดยตลอด ซึ่งมีความพยายามอย่างต่อเนื่องในการจัดหาเรือดำน้ำมาประจำการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2528[1][6] โดยได้รับข้อเสนอที่น่าสนใจจากเยอรมนี, สวีเดน, ฝรั่งเศส และรัสเซีย แต่ไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องด้วยติดปัญหาด้านงบประมาณและปัญหาทางการเมือง[5]

ส่วนในปี พ.ศ. 2556 ทางกองทัพเรือไทยได้ส่งกำลังพลเข้ารับการฝึกอบรมด้านเรือดำน้ำที่ประเทศเยอรมนีในหลักสูตร 32 สัปดาห์ และที่ประเทศเกาหลีใต้ในหลักสูตร 8 สัปดาห์[9][11] รวมถึงมีการก่อสร้างอาคารกองเรือดำน้ำ และศูนย์การฝึกยุทธการเรือดำน้ำ ตลอดจนเครื่องจำลองการฝึกเรือดำน้ำที่อำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี กระทั่งแล้วเสร็จและเปิดใช้งานในปี พ.ศ. 2557[5]

ต่อมา คณะรัฐมนตรีไทยได้อนุมัติให้กองทัพเรือได้จัดซื้อเอส26ที เรือดำน้ำชั้นหยวน จากประเทศจีน เมื่อวันที่ 18 เมษายน พ.ศ. 2560 เพื่อคุ้มครองเส้นทางการเดินเรือทางทะเล และถ่วงดุลอำนาจการรบ[1]

ซึ่งทางรัฐบาลไทยมีแผนการซื้อเรือดำน้ำจากประเทศจีน 3 ลำ แต่เนื่องด้วยมีการต่อต้านภายในประเทศ จึงได้ทยอยจัดหาทีละลำจากงบประมาณที่กองทัพเรือได้รับในแต่ละปี โดยไม่เบียดบังงบส่วนราชการอื่น[2][3][11] อย่างไรก็ตาม ข้อตกลงครั้งนี้ถือเป็นการสั่งซื้อโดยกระทรวงกลาโหมที่มีมูลค่ามหาศาลที่สุดเท่าที่เคยมีมาของประเทศไทย[12]

และในปี พ.ศ. 2561 ทางกองทัพเรือไทยได้เปิดตัวโครงการวิจัยเรือดำน้ำขนาดเล็ก สำหรับส่งหน่วยปฏิบัติการพิเศษ และหาข่าว โดยมีหลายหน่วยงานดำเนินภารกิจร่วมกัน ทั้งกองเรือดำน้ำ, กรมสรรพาวุธทหารเรือ และกองการฝึก กองเรือยุทธการ[4]