Zgodovina NSA sega v čas prve svetovne vojne ko je bil ustanovljen poseben odsek, ki se je ukvarjal s prisluškovanjem telefonom in telegrafom. Med drugo svetovno vojno je bila ustanovljena posebna agencija za zbiranje, dešifriranje in obdelavo podatkov sil osi. Agencija se je po vojni večkrat preimenovala in preoblikovala. Današnja agencija NSA je bila ustanovljena v tajnosti, leta 1952, na ukaz ameriškega predsednika Harrya S. Trumana. Z razmahom hladne vojne je v naslednjih letih in desetletjih postala ena izmed največjih obveščevalnih agencij vlade ZDA. Po koncu hladne vojne se je njena velikost zaradi manjšega proračuna drastična zmanjšala. Zaradi napadov 11. septembra ter globalnega boja proti terorizmu je vlada ZDA agenciji proračun ponovno povečala tako, da je ta danes ponovno ena največjih obveščevalnih agencij v ZDA in svetu.