كان أول محرك بخاري بدائي ذكره التاريخ هو «الأيوليبيل» الذي وصفه هيرون الإسكندري في مصر الرومانية في القرن الأول للميلاد. اقتُرحت بعد ذلك عدة أجهزة تعمل على البخار وجُربت، كسيخ الشواء الذي اقترحه تقي الدين، والعنفة البخارية في مصر العثمانية في القرن السادس عشر، ومضخة توماس سيفري البخارية في إنجلترا في القرن السابع عشر. في عام 1712، أصبح المحرك الجوي الذي اخترعه توماس نيوكومن أول محرك ناجح تجاريًا يستخدم مبدأ الأسطوانة والمكبس، وهو النوع الأساسي من المحركات البخارية المستخدمة حتى بدايات القرن العشرين. كان المحرك البخاري يُستخدم لضخ الماء من مناجم الفحم.
خلال الثورة الصناعية، بدأت المحركات البخارية تستبدل طاقة الرياح والماء، وأصبحت في النهاية المصدر الأكثر انتشارًا للطاقة في أواخر القرن التاسع عشر، وبقيت كذلك في العقود الأولى من القرن العشرين، حتى أتت العنفة البخارية ومحرك الاحتراق الداخلي ذوي الفعالية الأكبر، ونتج عن ذلك الاستبدال السريع للمحركات البخارية. أصبحت العنفة البخارية أكثر طريقة مستخدمة لقيادة مولدات الطاقة الكهربائية. تجري حاليًا دراسات لمدى عملية إعادة إحياء المحرك البخاري الترددي بوصفه أساسًا للموجة الجديدة من تكنولوجيا البخار المتقدمة.