Родиной подсолнечника считаются сухие прерии юго-запада (или юга) Северной Америки, где широко распространены дикие представители рода Helianthus, к которому относится современный культурный подсолнечник (Вавилов, Коломейченко). По другим данным, родиной является Северная и Южная Америка от Калифорнии до Боливии (Никляев). 

В Европу был завезен испанцами в 1510 году, как декоративное растение.

В Россию подсолнечник был привезен из Голландии в XVIII в. в качестве декоративного растения и для получения съедобных семян, которые употребляли как лакомство вместо орехов.

Впервые о возможности получения масла из семян относится к 1769 г. Идея практического возделывания подсолнечника как сельскохозяйственной культуры и использования его семян для выработки масла принадлежит крепостному крестьянину слободы Алексеевка Бирюченского уезда Воронежской губернии (Белгородская область) Д.С. Бокареву. Еще в 1829 г. (Вавилов, Никляев; по другим данным, в 1835 г., Коломейченко) с помощью ручного отжимного пресса он первым в мире получил масло из выращенных на своем огороде семян подсолнечника. В 1833 г. в этой же слободе была построена первая маслобойка на конном приводе, а в 1865 г. — первый маслобойный завод.

Позже посевы подсолнечника распространились в Воронежской и Саратовской губерниях, на Украине, Северном Кавказе и в Сибири.

В 1860 г. в Российской империи были начаты работы по селекции масличных сортов. Большую роль в селекционной работе над культурным подсолнечником (Helianthus cultus Wenzl) сыграли выдающиеся отечественные селекционеры Плачек Е.М., Жданов Л.А. (герой Социалистического Труда, академик ВАСХНИЛ), Пустовойт B.C. (дважды Герой Социалистического Труда, академик), Щербина В.И., Прохоров К.И. и др. Именно в России имеется самое большое биоразнообразие форм, сортов и гибридов культурного подсолнечника. Местные сорта, которые возделывались в дореволюционное время, обладали низкой масличностью (28-30%) и высокой лузжистостью (43-44%). Современные сорта содержат до 45-50% масла, а их лузжистость не превышает 22-25%.

В период Советского Союза большой вклад в создание высокопродуктивных, устойчивых к заразихе и подсолнечниковой моли сортов внесли Всесоюзный научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта (ВНИИМК), а также опытные станции этого института: Донская (Украинская ССР), Армавирская и Белгородская.

Во второй половине XX века интерес к этой культуре как масличному растению заметно вырос. Площадь посевов подсолнечника в мире на 1984 г. составляла 13,4 млн га. По странам, на 1984 г. занятые посевами площади составляли:

• СССР — 4,5 млн га;
• США — 1,5 млн га;
• Аргентина — 1,9 млн га;
• Венгрия — 0,3 млн га;
• Индия — 0,67 млн га;
• Болгарии — 0,3 млн га.

В СССР подсолнечник как масличная культура выращивался в РСФСР — 2,5 млн га (55%), на Украине — 1,7 млн га (38%), Молдавии — 170 тыс. га (4%), Казахстане — 100 тыс. га (2%), Грузии — 15 тыс. га. К 1990 г. планировалось довести валовой сбор подсолнечника до 7,4-7,5 млн т.