ก่อนที่จะมีการจัดตั้งตลาดหลักทรัพย์ขึ้นมานั้น ประเทศไทยได้มีการจัดตั้ง"บริษัทลงทุน"ในปี พ.ศ. 2503 โดยกลุ่มเอกชนส่วนใหญ่ซึ่งเป็นชาวต่างประเทศได้จัดตั้งสถาบันการเงินประเภทบริษัทจัดการลงทุน (Investment Management Company) ขึ้นดำเนินการในลักษณะกองทุนรวม (Mutual Fund) โดยให้ใช้ชื่อว่า กองทุนรวมไทย (Thai Investment Fund) หรือ TIF ต่อมาในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2505 กลุ่มอุตสาหกิจไทยเอกชนได้ร่วมกันจัดตั้งกิจการดำเนินงานในลักษณะสถานปริวรรตหุ้นที่เรียกว่าตลาดหลักทรัพย์โดยใช้ชื่อว่า บริษัท ตลาดหุ้นกรุงเทพ จำกัด (Bangkok Stock Exchange)

ตลาดหุ้นกรุงเทพดังกล่าวใช้เป็นสถานที่ซึ่งสมาชิกชุมนุมเพื่อแลกเปลี่ยนชื้อขายหลักทรัพย์ ตลาดหุ้นที่มีอยู่ขณะนั้นไม่ได้ทำหน้าที่ตลาดหุ้นอย่างแท้จริง คือ การซื้อขายหุ้นที่สมาชิกกระทำให้ลูกค้านั้นมิได้กระทำในตลาดหุ้น แต่จะกระทำที่สำนักงานของสมาชิกแต่ละคน นอกจากนี้การบริหารตลาดหุ้นก็ยังไม่มีประสิทธิภาพดีพอ อุปสรรคที่สำคัญในการดำเนินธุรกิจหลักทรัพย์ คือ บริษัทหลักทรัพย์ต่าง ๆ มีทุนในปริมาณจำกัดทำให้ไม่สามารถขยายธุรกิจในด้านนี้ได้อย่างกว้างขวางเพียงพอและไม่คึกคักเท่าที่ควร ถึงแม้ว่าจะมีพื้นฐานในการจัดตั้งที่ดีการซื้อขายในตลาดหุ้นกรุงเทพ ก็ไม่ได้รับความสนใจมากนักมูลค่าการซื้อขายมีเพียง 160 ล้านบาทในปี พ.ศ. 2511 และ 114 ล้านบาทในปี พ.ศ. 2512 การซื้อขายมีปริมาณลดลงเป็น 46 ล้านบาทในปี พ.ศ. 2513 และลดลงเหลือ 28 ล้านบาทในปี พ.ศ. 2514 การซื้อขายหุ้นกู้มีมูลค่าถึง 87 ล้านบาทในปี พ.ศ. 2515 แต่การซื้อขายหุ้นก็ยังไม่เป็นที่สนใจ โดยมูลค่าการซื้อขายหุ้นที่ต่ำที่สุดมีเพียง 26 ล้านบาทเท่านั้น และ ในที่สุดตลาดหุ้นกรุงเทพก็ต้องปิดกิจการลง เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าตลาดหุ้นกรุงเทพไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร เนื่องจากขาดการสนับสนุนจากภาครัฐ ประกอบกับประชาชนยังขาดความรู้ความเข้าใจที่เพียงพอ ในเรื่องตลาดทุน การพัฒนาบริษัทต่าง ๆ ในประเทศไทยส่วนใหญ่จึงเกิดจากเงินทุนของเจ้าของกิจการเป็นส่วนใหญ่ ถ้ามีเงินไม่เพียงพอก็กู้ยืมจากสถาบันการเงินที่มีอยู่ในขณะนั้น

ในปี พ.ศ. 2510 ธนาคารแห่งประเทศไทยได้เชิญศาสตราจารย์ซิดนีย์ เอ็ม. รอบบินส์ (Sydney M.Robbins) ผู้เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาตลาดทุน และเป็นศาสตราจารย์ประจำภาควิชาการเงิน จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย สหรัฐอเมริกา เข้ามาช่วยศึกษาโครงสร้างตลาดเงินและตลาดทุนตั้งแต่ปี พ.ศ. 2512 ต่อมาเมื่อเดือนเมษายน พ.ศ. 2513 ก็ได้เสนอรายงานต่อธนาคารแห่งประเทศไทย ในเอกสารชื่อ"A Capital Market in Thailand" หรือ "ตลาดทุนในประเทศไทย" รายงานฉบับนี้ชี้ให้เห็นถึงปริมาณหลักทรัพย์และผู้สนใจซื้อขายหลักทรัพย์ในขณะนั้นว่ามีอยู่จำนวนมาก รวมทั้งมีปัญหากฎหมายและอื่น ๆ อีกหลายประการ และได้เสนอแนะหลักการและแนวทางเพื่อการแก้ไขปัญหาตลาดทุนของประเทศไทยไว้  

ในปี พ.ศ. 2515 รัฐบาลได้เข้ามามีบทบาทโดยการแก้ไข "ประกาศคณะปฏิวัติที่ 58 เกี่ยวกับการควบคุมธุรกิจ การค้า ที่มีผลกระทบต่อความปลอดภัยและความเป็นอยู่ของประชาชน" การแก้ไขดังกล่าวส่งผลให้รัฐบาลสามารถกำกับดูแล การดำเนินงานของบริษัทเงินทุนและหลักทรัพย์ ซึ่งทำให้การดำเนินงานเป็นไปอย่างมีระเบียบและยุติธรรม

ผลจากข้อเสนอแนะของศาสตราจารย์ซิดนีย์ เอ็ม. รอบบินส์ ทางคณะกรรมการมีความเห็นว่าควรรวมการซื้อขายหลักทรัพย์ในประเทศไทยให้อยู่ที่เดียวกัน และควรเปิดโอกาสให้ประชาชนทั่วไปได้เห็นวีธีการประมูลซื้อขายด้วย ในที่สุดกระทรวงการคลังได้พิจารณาแต่งตั้งคณะกรรมการจัดตั้งตลาดหุ้น และได้มีการประกาศใช้พระราชบัญญัติตลาดหลักทรัพย์แห่งประเทศไทย พ.ศ. 2517 เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ. 2517 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดให้มีแหล่งกลางสำหรับการซื้อขายหลักทรัพย์ เพื่อส่งเสริมการออมทรัพย์และการระดมทุนในประเทศ ตามมาด้วยการแก้ไขบทบัญญัติเกี่ยวกับรายได้เพื่อให้สามารถนำเงินออมมาลงทุนในตลาดทุนได้ เมื่อได้เตรียมการต่าง ๆ แล้วจึงได้เปิดทำการซื้อขายครั้งแรกเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2518 และทำพิธีเปิดตลาดหลักทรัพย์อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2518 ภายใต้การควบคุมของกระทรวงการคลัง และได้ทำการเปลี่ยนชื่อภาษาอังกฤษเป็นจากเดิม "Securities Exchange of Thailand" มาเป็น "Stock Exchange of Thailand" (SET) เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2534