Tên đập ban đầu được gọi là Yanhee vào năm 1951 khi chính phủ của thủ tướng Plaek Pibulsongkram khởi công dự án xây dựng đập. Nó được đổi tên thành đập Bhumibol vào năm 1957.[4] Con đập này là một trong số các đập khác trong lưu vực sông Chao Phraya, được bắt đầu xây dựng từ những năm 1950 để khai thác tiềm năng nông nghiệp và thủy điện của con sông này. Việc xây dựng đập bắt đầu vào năm 1958 và được hoàn thành vào năm 1964 với kinh phí 3,5 tỷ baht Thái.[4] Hồ chứa được xả đầy nước hoàn toàn vào năm 1970. Hai máy phát điện đầu tiên được đưa vào vận hành năm 1964.

Vào ngày 17 tháng 5 năm 1964, quốc vương Bhumibol Adulyadej cùng với Nữ hoàng Sirikit đã thực hiện lễ khánh thành đập Bhumibol và nhấn nút khởi động của máy phát điện đầu tiên.[1]

Năm 1972, đập Sirikit được hoàn thành trên sông Nan, một trong hai nhánh chính của sông Chao Phraya. Đập Bhumibol và Sirikit kiểm soát 22 phần trăm lưu lượng dòng chảy hàng năm của toàn hệ thống sông Chao Phraya cộng lại.[5] Cả hai đập cũng có vai trò cung cấp cho việc tưới nước 1.200.000 ha (4.633 dặm vuông Anh) vào mùa mưa và 480.000 ha (1.853 dặm vuông Anh) vào mùa khô.[6]

Vào năm 1991, đập Hạ Mae Ping (17°14′31″B 99°00′58″Đ / 17,24194°B 99,01611°Đ / 17.24194; 99.01611 (Lower Mae Ping Dam)) được xây dựng cách hạ lưu 5 km (3 dặm) để tạo ra một hồ chứa thấp hơn với một tuabin bơm nước dự phòng.

Trong trận lụt Thái Lan năm 2011, lượng mưa trong tháng 3 năm 2011 trên khu vực miền bắc Thái Lan là 344% so với bình thường. Đập Bhumibol có lượng mưa thực tế 242,8 milimét (9,56 in), nhiều hơn mức trung bình là 224,7 milimét (8,85 in) và kể từ ngày 1 tháng 1 lượng mưa tích lũy thêm 245,9 milimét (9,68 in), trên mức trung bình 216 milimét (8,5 in) hay 186 % so với mức bình thường.[7]