Khoai tây có nguồn gốc từ Peru,[16], trong nghiên cứu được David Spooner xuất bản năm 2005 thì quê hương của cây khoai tây là một khu vực phía nam Peru (ngay phía bắc hồ Titicaca[17]). Hiện tại người ta cho rằng khoai tây đã được du nhập vào châu Âu vào khoảng thập niên 1570 (khoảng 8 năm sau chuyến hành trình đầu tiên của Columbus vào năm 1492) và sau đó nó đã được những người đi biển châu Âu đưa đến các lãnh thổ và các cảng trên khắp thế giới khi chế độ thực dân châu Âu mở rộng vào thế kỷ XVII và XVIII.[18] Có hàng ngàn thứ (bậc phân loại dưới loài) khoai tây được tìm thấy ở vùng Andes, nơi đó người ta có thể tìm thấy hơn một trăm thứ khoai tây ở một thung lũng, mỗi hộ nông dân có thể tích trữ tới mười mấy loại khoai tây khác nhau.[19]

Khi đã được phổ biến ở châu Âu, khoai tây đã sớm trở thành một thực phẩm và cây trồng chủ yếu ở nhiều nới khác trên thế giới. Việc thiếu sự đa dạng về di truyền do thực tế là có ít loài khác nhau được du nhập ban đầu đã khiến cho khoai tây vào thời gian này dễ bị bệnh. Năm 1845, một loại bệnh do nấm gây ra, Phytophthora infestans, cũng gọi là bệnh tàn rụi đã lan nhanh chóng khắp các khu vực ở tây Ireland, dẫn đến Nạn đói lớn Ireland. Khoai tây là loài quan trọng của một số nước châu Âu thời bấy giờ như Idaho, Maine, Bắc Dakota, Prince Edward Island, Ireland, Jersey và Nga vì vai trò rộng lớn của nó trong nền kinh tế nông nghiệp và lịch sử của các khu vực này. Nhưng trong các thập kỷ cuối của thế kỷ XX, việc mở rộng diện tích trồng trọt khoai tây lớn nhất lại là ở châu Á, nơi có khoảng 8% số lượng khoai tây trên thế giới được trồng. Kể từ khi Liên Xô bị giải tán, Trung Quốc đã trở thành quốc gia sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới,[18] tiếp theo là Ấn Độ.[20]