自30年代末發明陰極射線管以來，工程師們就利用第一批頻譜分析儀來觀察訊號功率和頻率的關係，幫助他們實現雷達研製中的基本功能。40年代的頻譜分析儀是以掃頻的射頻接收機為基礎的實驗室成果。50年代至60年代真正有了臺式頻譜分析儀。美國HP公司1964年推出了第一臺市售半自動的頻譜分析儀。
70年代，隨著YIG調諧器、積體電路、高效能微波電晶體及固體微波器件的研製成功，取樣技術、頻率合成技術、微波混合整合技術及數字化技術的發展與應用，頻譜分析儀如雨後春筍，得到了快速的發展。從80年代開始，隨著計算機、微處理器的發展和廣泛應用，頻譜分析儀向智慧化和自動化方向大步邁進，先後出現了一大批智慧頻譜分析儀和自動頻譜分析儀。自上世紀以來，微處理器的普及和數字技術的應用，促進了頻譜分析儀的快速發展。目前頻譜分析儀都實現了高解析度、大動態範圍、高靈敏度、CRT數字顯示、乃至數字儲存和高可靠性的方向發展。現代計算機技術和數字訊號處理技術（DSP）在頻譜分析儀中使用，成為現代頻譜分析儀的發展趨勢。
