Przez wieki podstawowym źródłem energii dla ludzkości była biomasa, a w szczególności drewno opałowe. To ono zapewniało ciepło w domach, służyło do gotowania oraz napędzało podstawowe procesy rzemieślnicze. Przełom nadchodzi wraz z rewolucją przemysłową w XVIII wieku, która radykalnie zwiększa zapotrzebowanie na energię. Węgiel kamienny staje się kluczowym surowcem, umożliwiając szybki rozwój przemysłu oraz uprzemysłowienie państw dysponujących jego złożami. Dzięki wynalezieniu i upowszechnieniu maszyn parowych oraz pieców hutniczych, produkcja osiąga wcześniej niespotykaną skalę.
Na ziemiach polskich rewolucja przemysłowa zachodzi z pewnym opóźnieniem. Podczas gdy w Anglii już w XVIII wieku powstaje pierwsza gazownia, a Londyn zostaje oświetlony lampami gazowymi w 1807 roku, miasta takie jak Kraków i Warszawa muszą czekać jeszcze kilkadziesiąt lat na podobne udogodnienia. Polska zapisuje się jednak złotymi zgłoskami w historii energetyki jako kolebka przemysłu naftowego. W 1853 roku we Lwowie, przy świetle lampy naftowej skonstruowanej przez Ignacego Łukasiewicza, przeprowadzono pierwszą na świecie operację chirurgiczną przy sztucznym oświetleniu. Już rok później, w Bóbrce, powstaje pierwsza na świecie kopalnia ropy naftowej, zapoczątkowując nową erę w historii pozyskiwania energii.
Wraz z powstaniem pierwszych gazowni na terenach polskich rozpoczyna się szybki rozwój gazownictwa. W kolejnych miastach powstają podobne zakłady, intensywnie rozbudowywane są sieci przesyłu gazu miejskiego. Pod koniec XIX wieku służy on już nie tylko do oświetlania ulic i domów, lecz także do ogrzewania i gotowania. Przed wybuchem I wojny światowej na terenach, które wkrótce miały się złożyć na odrodzoną Rzeczpospolitą, funkcjonują 122 gazownie.
Równolegle Polacy w coraz większym stopniu korzystają z lamp naftowych, które nie wymagają podłączenia do sieci gazowej. Polska staje się jednym z pionierów wydobycia ropy naftowej, a bogate w złoża Podkarpacie wyrasta na naftową potęgę w skali światowej. Swoją wiedzę o destylacji i wydobyciu pogłębiają tu liczni przyjezdni z zagranicy.
Przed wybuchem I wojny światowej na terenach przyszłej II Rzeczpospolitej powstają dwie nowe gałęzie przemysłu energetycznego – oparta na prądzie elektrycznym oraz bazująca na gazie ziemnym.
W okresie międzywojennym energetyka w Polsce opiera się przede wszystkim na tradycyjnych źródłach, takich jak węgiel kamienny i gaz. Węgiel, który przez cały ten czas odpowiada za około 50% światowego bilansu energetycznego, pozostaje głównym paliwem wykorzystywanym zarówno w przemyśle, jak i gospodarstwach domowych. Towarzyszy mu gaz – zarówno gaz węglowy, uzyskiwany z przetwórstwa węgla, jak i gaz ziemny, który stopniowo zdobywa coraz większe znaczenie, szczególnie w rejonach zagłębia naftowego.
Coraz ważniejszą rolę zaczyna odgrywać ropa naftowa, zwłaszcza w związku z rosnącą popularnością silnika spalinowego – wynalazku końca XIX wieku – oraz dynamicznym rozwojem transportu samochodowego. Polska, jako kraj o długiej tradycji w przemyśle naftowym, czerpie z tych przemian konkretne korzyści, rozwijając wydobycie i przetwórstwo ropy.
Szybko rozwija się również elektroenergetyka. Choć pierwsze elektrownie w Warszawie i Krakowie powstają już na przełomie XIX i XX wieku, to dopiero po odzyskaniu niepodległości następuje intensyfikacja ich rozwoju. W 1918 roku w granicach odrodzonej Polski funkcjonuje około 280 elektrowni o łącznej mocy 210 MW i rocznej produkcji wynoszącej około 500 GWh. W ciągu kolejnych dwóch dekad liczby te rosną wielokrotnie – do 3198 elektrowni, które dysponują łączną mocą 1668 MW i produkują rocznie 3974 GWh energii elektrycznej.
Mimo tego dynamicznego rozwoju, system energetyczny kraju pozostaje rozproszony. Elektrownie działają w oderwaniu od siebie – brakuje ogólnokrajowej sieci przesyłowej, która mogłaby zintegrować produkcję i dystrybucję energii w skali całego państwa. To ograniczenie stanie się istotnym wyzwaniem dla kolejnych pokoleń energetyków.
Po zakończeniu II wojny światowej, w Polsce Ludowej – podobnie jak w całym bloku wschodnim podporządkowanym Związkowi Sowieckiemu – rozpoczęła się intensywna i forsowna industrializacja. W jej wyniku zapotrzebowanie na energię gwałtownie rosło. Ze względu na krajowe zasoby naturalne, polska energetyka opierała się głównie na węglu kamiennym i brunatnym. Udział paliw węglowodorowych, takich jak ropa naftowa i gaz ziemny, był w porównaniu z innymi państwami stosunkowo niski.
W latach 50. i 60. XX wieku nastąpiła powszechna elektryfikacja kraju, oparta w dużej mierze na spalaniu węgla. Powstał wówczas ogólnokrajowy system elektroenergetyczny, integrujący produkcję i przesył energii elektrycznej w skali całego państwa.
Z czasem zanikło wykorzystanie gazu węglowego, wypieranego przez bardziej efektywne źródła. Coraz powszechniejsze stawało się oświetlenie elektryczne, a do ogrzewania i gotowania zaczęto wykorzystywać gaz ziemny. Ostatnie zakłady produkujące gaz z węgla zakończyły działalność dopiero w latach 70. i 80.
Centralnie planowana gospodarka, podporządkowana interesom Związku Sowieckiego, prowadziła do powstania energochłonnych gałęzi przemysłu, które nie zwracały uwagi na realne koszty zużycia energii – często sztucznie zaniżane. Skutkiem tego była powszechna nieefektywność, marnotrawstwo zasobów oraz wyniszczająca gospodarka energetyczna.
Przemiany społeczno-gospodarcze, które zaszły w Polsce po upadku komunizmu, a także czynniki środowiskowe i klimatyczne prowadzą do fundamentalnych zmian w polskim sektorze energetycznym. Od 30 lat w polskim bilansie energetycznym sukcesywnie spada udział węgla, na znaczeniu zyskują natomiast paliwa węglowodorowe. W ostatniej dekadzie rośnie też wykorzystanie energii odnawialnej: wiatrowej, wodnej i słonecznej.
O ile Polska posiada stosunkowo duże zasoby węgla kamiennego i brunatnego, o tyle złoża paliw węglowodorowych nie są wystarczające. Konieczny jest więc import gazu ziemnego i ropy naftowej, a co za tym idzie – zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego Polski przez dywersyfikację dostaw. Stało się to szczególnie ważne w sytuacji agresywnego szantażu gazowego ze strony Rosji. Jego przykładem był konflikt z Ukrainą w 2009 roku. Aby zdywersyfikować dostawy, w 2015 roku do użytku oddano terminal LNG w Świnoujściu. Budowany jest także rurociąg Baltic Pipe, mający połączyć Polskę ze złożami gazu na Norweskim Szelfie Kontynentalnym. Wznowiono ponadto program energetyki jądrowej. Zgodnie z planami pierwszy w Polsce blok tego typu ma powstać do 2033 roku.