Fundado em 1931 como Departamento de Trânsito e Policiamento de São Paulo, o órgão foi reorganizado em 1933, dividindo-se entre a Guarda Civil e a Diretoria do Serviço de Trânsito. Em 1967, com a criação dos Departamentos Estaduais de Trânsito pelo Código Nacional de Trânsito (Lei federal nº 5.108, de 21 de setembro de 1966), adotou definitivamente o nome Departamento Estadual de Trânsito de São Paulo (Detran-SP). Em 1997, com a instituição do Código de Trânsito Brasileiro Lei federal nº 9.503, de 23 de setembro de 1997), suas competências foram consolidadas e sua nomenclatura mantida. Em 2013, a Lei Complementar nº 1.195, de 17 de janeiro de 2013, transformou o órgão em autarquia.