德州儀器的歷史可以追溯到1930年，J·克萊倫斯·卡徹和尤金·麥克德莫特創建一個叫做"地球物理業務公司"的為石油工業提供地質探測的公司。

在1939年，這個公司重組為Coronado公司。1941年12月6日，麥克德莫特和其他三名GSI的雇員J·埃里克·約翰遜、塞瑟爾·H·格林以及H·B·皮科克買下了GSI公司。在第二次世界大戰期間，GSI為美國軍用信號公司和美國海軍制造電子設備。戰爭結束后，GSI公司繼續其電子產品的生產。1951年，公司重新命名為德州儀器，GSI變為德州儀器的一個全資子公司。

從1942年開始，德州儀器憑借潛水艇的探測設備開始進入國防電子領域。這些技術基于原來它為石油工業開發的地質探測技術。

在20世紀80年代，這個產業的產品質量成為了新的焦點。80年代早期一個質量提升計劃被啟動。80年代晚期，德州儀器和伊士曼柯達公司和聯合信號公司(Allied Signal)一起，開始參與摩托羅拉的六標準差規范的制定。

這類產品包括雷達系統、紅外線系統、導彈、軍用計算機、激光導航炸彈等。

早在1952年，德州儀器就從西部電子公司(Western Electric Co.，AT&T的制造部門)以25,000美元的代價購買了生產晶體管的專利證書。到同年末，德州儀器已經開始制造和銷售這些晶體管。公司副總裁帕特里克·哈格蒂頗有遠見，意識到了電子技術領域的美好前景。隨后，原本在新澤西州的貝爾實驗室工作的戈登·K·蒂爾在看了一則紐約時報的廣告后加入德州儀器，被哈格蒂任命為研究主任，回到了其故鄉得克薩斯州工作。

蒂爾在1953年1月將他在半導體晶體方面的專業知識帶到了工作中。哈格蒂讓他建立了一支由科學家和工程師組成的團隊，使德州儀器保持半導體行業的領先地位。蒂爾的第一個任務是組織公司的中央研究實驗室(Central Research Laboratories, CRL)。由于蒂爾的之前職業背景，這個新的部門基于貝爾實驗室。

另一名物理化學家，威爾克斯·阿道克斯，在1953年早些時候加入了德州儀器，開始領導一支較小的研究團隊，致力于研制生長結晶體管。不久，阿道克斯成為了德州儀器的一名首席研究員。

1954年1月，塔尼巴恩在貝爾實驗室研制出了第一個可以工作的硅半導體。這個工作在1954年春季的固態設備大會上被報道，隨后在應用物理學報(Journal of Applied Physics, 26, 686-691(1955))上發表。

戈登·蒂爾在1954年2月也獨立研制出了第一個商用硅晶體管并在1954年2月14日對它進行了測試。1954年5月10日，在俄亥俄州的代頓舉行的無線電工程師學會(Institute of Radio Engineers, IRE)國家航空電子大會上上，蒂爾正式對外界公布了他的成就，宣稱"與同事告訴你的關于硅晶體管的嚴峻前景相反，我卻恰好能把這些東西裝在我的口袋里。(Contrary to what my colleagues have told you about the bleak prospects for silicon transistors, I happen to have a few of them here in my pocket.)"，并在大會期間發表了一篇題為《近期硅鍺材料和設備的發展》(Some Recent Developments in Silicon and Germanium Materials and Devices)的論文。

在這一點上，德州儀器成為了當時唯一一個大批量生產硅晶體管的公司。隨后在1955年，利用固態雜質擴散的擴散型晶體管被發明。不過，當時硅管的價格比鍺管昂貴得多。

工作在中央研究實驗室的杰克·基爾比在1958年研制出了世界上第一款集成電路。基爾比早在1958年7月就有了對于集成電路的最初構想，并在1958年10月12日展示了世界上第一個能工作的集成電路 。6個月后，仙童半導體公司的羅伯特·諾伊斯也獨立地開發出了具有交互連接的集成電路，也被認為是集成電路的發明人之一?；鶢柋纫虼双@得了2000年的諾貝爾物理學獎以表彰他在集成電路領域的貢獻。諾伊斯在仙童公司研制的芯片是由硅制造的，而基爾比的發明是由鍺制造的。2008年，德州儀器建立了一個以"基爾比"命名的實驗室，用于研究那些半導體技術創新思維。

德州儀器的7400系列晶體管-晶體管邏輯(TTL)芯片在20世紀60年代被開發出來，使計算機邏輯方面的集成電路的使用更加普及。

德州儀器在1967年發明了手持計算器(當時價格高達2,500美元)。隨后，在1971年研制出了單芯片微型計算機，并在同年的10月4日被授予了單芯片微型計算機的第一個專利證書。

TMC0280型聲音合成器

1978年，德州儀器介紹了第一款單芯片線性預測編碼語音合成器。在1976年，德州儀器即開始了一個存儲強度應用方面的研究，很快他們開始聚焦于語音方面的應用。這個研究的結果就是TMC0280型單芯片線性預測編碼(Linear predictive coding (LPC))語音合成系統，成為了第一款能夠通過電子復制模擬人聲的商業產品。這個成果在德州儀器多個商用產品中被應用。2001年，德州儀器將它轉讓給了加利福尼亞州圣克拉拉的Sensory公司。

在發展半導體和微處理器之后，德州儀器遇到了兩個關于工程和產品開發方面的有趣的問題。第一，用于創造半導體的化學藥品、機械和技術原先都不存在，必須通過自己"發明"他們;第二，早期的市場需求較小，公司必須"發明"這些產品的"用途"以打開銷路。例如，其第一款晶體管收音機就是這樣發明的。另外一個例子是，20世紀70年代后期開發的安裝在墻上、由計算機控制的家用恒溫器，很可能由于其價格較為高昂，無人問津。德州儀器在田納西州約翰遜城設立了一個工業控制部門，為化學和食品工業生產自動進程控制計算機。這個商業非常成功。1991年9月，德州儀器把它賣給了西門子公司，隨后轉向了軍用和政府設施方面，最好的例子就是美國的阿波羅登月計劃里的電子設備的制造。