Thai Airways International ble stiftet i 1960 som et fellesforetak mellom Thai Airways Company og SAS. Etter å ha hjulpet selskapet i gang ble SAS i 1977 kjøpt ut, sik at selskapet ble 100% eiet av den thailandske stat. De to selskapene samarbeider, da de begge er medlemmer av Star Alliance.
Selskapets første flyvning var 11. mai 1960. Thai startet som «Thai International» og «Thai Airways Domestic». Senere ble de to slått sammen i det nåværende Thai Airways International.
Da hoveddelen av turisttrafikken til landet kommer fra Europa, har Thai hatt liten trafikk til Nord-Amerika, hvor selskapet samarbeider med Lufthansa. Den 1. mai 2005 startet imidlertid Thai en non-stop rute Bangkok-New York JFK (rute TG790/791) med sin nye Airbus A340-500. Med en flytid på 17 timer var dette den raskeste direkte flyvning fra Sydøst-Asia til USAs østkyst.
Dette var også en av de lengste internasjonale flyruter.
Thai Airways International er i dag et børsnoteret selskap. Den thailandske regjering har hele tiden hatt en eierandel på over 50 %.