בשנת 1936 חתמו גם בולגריה וגם מקסיקו על חוזה ידידות. יחסים דיפלומטיים בין שתי המדינות כוננו בעבר ב-6 בינואר 1938. בשנת 1941, במהלך מלחמת העולם השנייה, השעו שתי המדינות את היחסים הדיפלומטיים כאשר בולגריה הצטרפה להסכם המשולש (ברית צבאית בין מדינות הציר ובולגריה, בין השאר). במאי 1942 הכריזה מקסיקו מלחמה על מדינות הציר. היחסים הדיפלומטיים בין שתי המדינות חודשו ב-11 ביולי 1974. בשנת 1976 שתי המדינות פתחו שגרירויות קבועות בבירות זו של זו.