Lịch sử của tư duy tính toán (tư duy máy tính) bắt nguồn từ sớm nhất là vào những năm 1950 nhưng hầu hết các ý tưởng đều có trước đó rất lâu[2][3]. Tư duy tính toán bao gồm các ý tưởng như trừu tượng hóa, biểu diễn dữ liệu và tổ chức dữ liệu logic, vốn cũng phổ biến trong các loại tư duy khác như tư duy khoa học, tư duy kỹ thuật, tư duy hệ thống, tư duy thiết kế, tư duy dựa trên mô hình,...[4] Cả ý tưởng và thuật ngữ này đều không phải mới có gần đây. Nó có trước cả các thuật ngữ như thuật toán hóa, tư duy thủ tục, tư duy thuật toán và kiến ​​thức tính toán của các nhà tiên phong điện toán như Alan Perlis và Donald Knuth, thuật ngữ tư duy tính toán được sử dụng lần đầu tiên bởi Seymour Papert vào năm 1980[5] và một lần nữa vào năm 1996[6]. Tư duy tính toán đã từng có thể sử dụng các thuật toán để giải quyết các vấn đề phức tạp về quy mô và thường được sử dụng để hiểu rõ hiệu quả của những cải tiến lớn.[7]

Cụm từ tư duy tính toán, hay tư duy máy tính, đã được đưa lên hàng đầu trong cộng đồng giáo dục khoa học máy tính vào năm 2006 do bài tiểu luận về Truyền thông ACM  của Jeannette Wing về chủ đề này. Bài tiểu luận cho rằng tư duy tính toán là một kỹ năng cơ bản cho tất cả mọi người, không chỉ các nhà khoa học máy tính và còn tranh luận về tầm quan trọng của việc tích hợp các ý tưởng tính toán vào các môn học khác trong trường học[8]. Tính liên tục của các câu hỏi tư duy tính toán trong giáo dục bao gồm từ điện toán K-9 cho trẻ em đến giáo dục chuyên nghiệp và giáo dục thường xuyên, trong đó thách thức là làm thế nào để truyền đạt các nguyên tắc sâu sắc, châm ngôn và cách suy nghĩ giữa các chuyên gia.[2]