Satversmes tiesas izveidošana un darbība Starpkaru periodā Latvijā nepastāvēja konstitucionālā tiesa, tolaik vien paustas pirmās idejas par tās nepieciešamību. Okupācijas periodā šādas tiesas dibināšana nebija iespējama, un stimulu tās izveidei deva neatkarības atgūšanas laika notikumi. Konstitucionālās tiesas izveidi vispirms paredzēja 1990. gada 4. maija deklarācija. 1992. gada likumā “Par tiesu varu” konstitucionālo kontroli bija paredzēts uzticēt atsevišķai Augstākās tiesas palātai. Tomēr no šīs idejas atteicās, un 1994. gadā tika grozīts likums “Par tiesu varu”, nosakot, ka tiks izveidota neatkarīga ST, kuras darbību regulēs īpašs likums. 05.06.1996. Saeima grozīja Satversmes 85. pantu, kā arī pieņēma ST likumu.
Pirmos ST tiesnešus – Aivaru Endziņu, Romānu Apsīti, Ilmu Čepāni, Andreju Lepsi, Ilzi Skultāni un Anitu Ušacku – Saeima apstiprināja amatā 1996. gada rudenī. Par ST dibināšanas dienu uzskatāms 09.12.1996., kad četri no apstiprinātajiem tiesnešiem deva zvērestu. ST uzsāka darbu Rīgā, Basteja bulvārī 14, 1999. gada sākumā pārcēlās uz tiesas vajadzībām atbilstošākām telpām Jura Alunāna ielā 1, kur tā atrodas joprojām. ST pirmā sēde notika 11.12.1996. Strādāt pilnā septiņu tiesnešu sastāvā ST sāka vien 08.06.2000., kad zvērestu deva tiesnesis Juris Jelāgins. Šajā dienā par ST pirmo priekšsēdētāju tika ievēlēts A. Endziņš.
ST pirmais reglaments, kas detalizētāk noteica tiesas procesa noteikumus, pieņemts 21.04.1997. Savukārt pirmais spriedums, ar kuru valdības noteikumi par elektroenerģijas iepirkuma cenu tika atzīti par neatbilstošiem Satversmes 81. pantam, pieņemts 07.05.1997. Sākotnēji ar pieteikumu ST bija tiesīgi vērsties vienīgi t. s. abstraktās konstitucionālās kontroles subjekti, nedz privātpersonām, nedz tiesām šādu tiesību nebija. Tāpat visas lietas tika skatītas sēdēs ar lietas dalībnieku piedalīšanos, jo rakstveida process nebija ieviests.
2001. gadā stājās spēkā būtiski grozījumi ST likumā, ar kuriem precizēta ST kompetence un paplašināts ST vērsties tiesīgo subjektu loks, paredzot tiesības iesniegt pieteikumu arī privātpersonām un tiesām, kā arī grozīti procesuālie noteikumi, arī ieviests rakstveida process. Atbilstoši šīm izmaiņām pieņemts jauns ST reglaments, un darbu sāka ST kolēģijas, kuras izskata pieteikumus par lietas ierosināšanu. 2001. gada vasarā pēc konstitucionālās sūdzības ierosināta pirmā lieta. Kopš tā laika lielākā daļa lietu tiek ierosinātas pēc konstitucionālajām sūdzībām. Pieaugot lietu skaitam, ST attīstījusi pamattiesību ierobežojuma satversmības pārbaudes metodoloģiju. 2004. gadā sākās pakāpeniska pirmā tiesas sastāva nomaiņa, kas turpinājās līdz 2007. gadam.
2009. gada nogalē ST likums grozīts, izvirzot jaunas prasības ST tiesneša amata kandidātiem, pilnveidojot darba organizācijas un procesuālos noteikumus. ST darbību 2009.–2013. gadā raksturo t. s. ekonomiskās krīzes lietas un rekordaugsts saņemto pieteikumu un ierosināto lietu skaits. ST bija jāvērtē ar šīs krīzes pārvarēšanu saistīto pasākumu satversmība. Šajā posmā ST formulējusi būtiskas atziņas par pamattiesību kodolu, attīstījusi doktrīnu par tiesnešu neatkarības principu, kā arī par tiesu varas vietu un lomu valsts varas dalīšanas sistēmā.
No 2013. gada pakāpeniski mainījies tiesnešu sastāvs. 02.2014. tika pieņemts jauns ST reglaments, kā arī darbu sāka Juridiskais departaments, kura uzdevums ir sniegt juridisko atbalstu tiesnešiem un veicināt ST prakses pēctecību un attīstību. ST savos nolēmumos akcentē nacionālo, starptautisko un ES tiesību mijiedarbību, 28.02.2017. pirmo reizi tika uzdots jautājums Eiropas Savienības Tiesai (EST) prejudiciāla nolēmuma pieņemšanai.
2017.–2022. gadā tiesas judikatūrā izcelta cilvēka cieņa kā konstitucionāla vērtība, pievērsta uzmanība pamattiesību ierobežojumiem ar absolūtu raksturu, kā arī atklāts labas likumdošanas principa saturs. 09.01.2019. aizsākta tradīcija ar svinīgu sēdi atklāt ST darba gadu un sniegt ziņojumu par konstitucionālo tiesību aktualitātēm Latvijā. 2020. gadā notikušas izmaiņas ST likumā un darba organizācijā – izveidots ST administrācijas vadītāja amats, noteiktas papildu garantijas tiesnešiem pēc pilnvaru termiņa beigām, palielināts tiesnešu palīgu skaits, paplašinātas ST telpas. Pielāgojoties Covid-19 pandēmijai, tiesas darbs organizēts attālināti, arī translējot tiesas sēdes internetā. ST turpina uzturēt aktīvu dialogu ar citiem konstitucionālajiem orgāniem, sabiedrību, Eiropas Cilvēktiesību tiesu, EST un ārvalstu konstitucionālajām tiesām. 2021. gadā nodibināti un pirmo reizi piešķirti ST apbalvojumi: goda diploms, godaraksts, atzinības raksts un izcilības raksts.
ST vairākkārt izpelnījusies politiķu kritiku un piedzīvojusi mēģinājumus apdraudēt tās neatkarību. Neraugoties uz to, ST saskaņā ar pētījumu centra SKDS veikto pētījumu bauda augstu sabiedrības uzticēšanos.
