לאחר מלחמת העולם הראשונה שיתפו פעולה כוחות פולניים ואסטוניים, בלחימה נגד הצבא האדום. פולין הכירה בעצמאות האסטונית ב-31 בדצמבר 1920, ושתי המדינות כוננו ברית בשנת 1922, אולם היא התבטלה בעקבות כיבוש פולין עם פרוץ מלחמת העולם השנייה. לאחר המלחמה הייתה אסטוניה חלק מברית המועצות, אשר שיתפה פעולה עם פולין במסגרת ברית ורשה. לאחר נפילתה של ברית המועצות, כוננו שתי המדינות מחדש את יחסיהן הדיפלומטיים ב-26 באוגוסט 1991.