Первая служба, схожая по своему назначению с этим ведомством, была сформирована в Москве при управлении Рабоче-крестьянской милиции (РКМ) в мае 1931 года под названием Отряд регулирования уличного движения. Официальной же датой создания ГАИ-ГИБДД считается 3 июля 1936 года, когда Совнаркомом СССР было подписано "Положение о Государственной автомобильной инспекции ГУ РКМ". Первых сотрудников ГАИ было всего 57 человек. Некоторое время ОРУД и ГАИ существовали параллельно, но впоследствии были объединены в одну службу.
В послевоенные годы служба ОРУД-ГАИ активно принимала участие в восстановлении народного хозяйства и закладывала фундамент нормативно-правовой базы всей системы безопасности дорожного движения. Многие из разработанных тогда документов легли в основу нынешних правил дорожного движения, системы технического надзора за состоянием автотранспорта, контроля за состоянием водителей в автотранспортных предприятиях. ГАИ ввела единую форму водительского удостоверения, госстандарт на дорожные знаки. Некоторые разработки того времени, с изменениями и дополнениями, сохраняют актуальность по сей день.
Под надзором ГИБДД сегодня находится более 56,6 миллиона транспортных средств, зарегистрированных в России. Сотрудники ведомства выдают в год порядка 1,9 миллиона новых водительских удостоверений и расследуют около 26,5 миллиона всевозможных нарушений ПДД.